Page 63 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）

材料与应用 沈建东 等·导电橡胶发热芯材的研制

下，通过控制胶层厚度，就可以比较容易地设计电阻 慢慢趋向于平坦。
值来确定导电发热芯材的功率。 造成这一规律特性的原因是，随着硫化压力的加
表 3 不同厚度胶片的电阻值 大，橡胶愈加致密，单位体积内的导电炭黑含量就越
厚度 /mm 0.25 0.5 1 1.5 2 大，因此，越容易达到临界值，越容易形成稳定的导
-1
电阻 /[Ω . (10 cm) ] 150 135 108 80 52
电通道。
表 5 不同硫化压力的电阻值
硫化条件 /MPa(160℃ ×15 min) 0 4 8 12 16 20
-1
电阻值 /[Ω . (10 cm) ] 155 88 70 52 47 45

图 3 胶片电阻值和厚度的关系图

2.4 不同硫化程度对电阻值的影响
由表 4 和图 4 可以看出，随着硫化程度的提高，
电阻值不断下降，但慢慢趋于平坦，达到基本稳定。 图 5 硫化压力和电阻值的关系图
表 4 不同硫化程度的电阻值
硫化条件 /min(160℃ ×20 MPa) 0 5 10 15 20 30 因而，为确保导电发热芯材电阻值及发热功率的
-1
电阻值 /[Ω . (10 cm) ] 122 80 65 55 49 48 稳定，在制品硫化时，必须提供足够的硫化压力，否
则极易造成制品疏松电阻值偏大或不稳定。

3 结论
合理而又稳定的发热功率是确保橡胶发热芯材品
质、寿命、安全的基本前提。采用高介电常数，高极
性的丁腈橡胶可以制备高效的橡胶导电发热芯材。导
电炭黑含量控制在 15%~20% 之间，制品性能、加工
图 4 硫化程度（时间）和电阻值的关系图 性能及经济成本比较合理，通过胶层厚度控制，可以
较为容易地确定发热导电芯材的电阻和功率。为确保
造成这一规律特性的原因可能是随着硫化程度的
发热导电芯材功率及电阻的稳定，必须控制其硫化程
增大，橡胶中的挥发份越来越少，致密性越来越高，
度和硫化压力。
更易形成稳定的导电通道，因而为了确保导电发热芯
导电橡胶发热芯材作为新型的发热材料，在电采
材电阻值及发热功率的稳定，必须把橡胶彻底硫化。
暖领域的应用具有重要意义，其优异的可加工性能、
有必要时，甚至需作二段硫化。
柔性耐曲折的物理性能，填补了现有常用发热材料的
2.5 不同硫化压力对电阻值的影响
功能缺陷，可作为现有发热材料的替代物在电地暖行
由表 5 和图 5 可以看出，随着硫化压力的增大，
业及工业加热行业广泛应用。
导电橡胶的电阻值呈下降趋势，一开始下降幅度大，

Development of conductive rubber heating core

Shen Jiandong, Yin Haigang, Xu Daopeng, Yang Weidong
(Jiangsu Keqiang New Material Co. LTD., Jiangyin 214400, Jiangsu, China)
Abstract: The conductive rubber heating core material is a new type of composite material which

2019 第 45 卷 ·47·
年