Page 62 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

化剂 30 ；其他 30 ；硫化体系 6。 2.2 不同导电炭黑含量对电阻值及硬度的影
配方二 ： EPDM3666 50 ； EPDM3092 20 ；氧化 响
锌 5 ；导电炭黑 80 ；软化剂 100 ；其他 10 ；硫化体系 5。 由表 2 和图 1 可以看出，随着导电炭黑含量的提
1.4 试样制备 高，开始时电阻值下降不明显，当含量达到某一数值
开炼机辊距调至 1 mm，将橡胶在开炼机上塑胶， 后，在 12%~13% 之间电阻值就会发生一个跳跃，剧
薄通 10 个，将塑炼胶、导电炭黑、软化剂其他配合剂 降几个甚至十几个数量级。
等加入密炼机中制成混炼胶，排料后，在开炼机上加 表 2 不同导电炭黑含量电阻值及硬度
入硫化剂，薄通 5 次，三角包 5 次，再将辊距调至 2 导电炭黑合量 /% 0 5 10 15 20 25 30
-1
电阻 /[Ω . (10 cm) ] 10 11 10 8 10 3 60 42 35 28
mm 下片停放 16 h，再次薄通 3 次，三角包 3 个，停 logR 11 8 3 1.78 1.62 1.54 1.45
硬度 / 邵 A 48 50 54 60 68 78 86
放待用，试样在平板硫化机上硫化 ：
（1） 同 样 硫 化 条 件，160 ℃ ×15 min，20 MPa ；
同样试片厚度，NBR 配方对比 EPDM 配方测电阻值。
（2）同样硫化条件，160℃ ×15 min，20 MPa，同
样试片厚度，NBR 配方中不同导电炭黑含量对电阻值
及硬度的影响。
（3）固定硫化条件，160℃ ×15 min，20 MPa，厚
度分别为 0.25 mm，0.5 mm，1 mm，1.5 mm，2 mm

测电阻值。 图 1 导电炭黑含量和电阻的关系图
（4）同样厚度胶片，厚度 2 mm，硫化条件为 160℃，
导电炭黑用量达到或超过该临界值之后，就成为
20 MPa 硫化时间分别为 0 min、5 min、10 min、15
了导电橡胶。同时，随着导电炭黑合量的进一步上升，
min、20 min、30 min 测电阻值。
电阻值缓慢下降，到达一定程度后，电阻值变化很小。
（5） 同样厚度胶片，厚度 2 mm，硫化条件为 160℃
由表 2 和图 2 可以看出，随着导电炭黑用量的增
×15 min， 压 力分 别 为 0 MPa、4 MPa、8 MPa、12
加，橡胶硬度几乎呈线性增加。
MPa、16 MPa、20 MPa 测电阻值。
1.5 测试方法
各项性能均按相应的国家或引用标准进行。

2 结果和讨论
2.1 不同胶种及配方对电阻值的影响
由表 1 可以看出，添加高效导电炭黑均可以制得
图 2 导电炭黑含量和硬度的关系图
较低电阻的导电橡胶，但比较配方，在 NBR 中，导电
综 合以 上 两 点实 验 结果， 设 计 制备 柔 性 的导 电
炭 黑 仅 占 16%， 而 EPDM 中 导 电 炭 黑 占 了 30%， 几
橡胶发热芯材，导电炭黑含量应控制在 15%~20% 之
乎一倍左右，才能达到相近似的电阻值，究其原因，
间，这时的电阻值约为 40~60 Ω/10 cm 之间，硬度为
丁腈橡胶的介电常数大，（介电常数 ：丁腈橡胶 130、
60~70 邵 A 之间，这对于柔性导电发热橡胶芯材来说，
乙丙橡胶 3.0~3.5）极性高，故易制成导电橡胶，虽
电阻值、硬度、柔软度均比较适宜。此外，导电炭黑
然 EPDM 可以高填充，但由于大比例使用高效导电炭
含量在 15%~20% 之间，加工性能比较好，且更有利
黑，成本会显著上升，且加工难度提高，综合以上分析，
于材料成本的控制。
采用极性丁腈橡胶作为发热导电橡胶主材来进行配方
2.3 不同厚度胶片对电阻值的影响
设计。
由表 3 和图 3 可以看出，胶片厚度和电阻的大小
表 1 丁腈导电配方和三元乙丙导电配方电阻值
-1
丁腈导电配方电阻 R/[Ω . (10 cm) ] 48 49 50 50 48 平均 49 基本上呈线性关系，胶片越厚，则电阻值越小。符合
三元乙丙导电配方电阻 R/[Ω . (10 cm) ] 46 45 48 47 45 平均 46.2
-1
电阻定律 R=ρL/S，根据这一定律，在配方确定的前提
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