阅读说明：本技术 一种单组分硫化导电硅胶的制备方法 (Preparation method of single-component vulcanized conductive silica gel ) 是由 邢明 徐浩 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及导电屏蔽材料技术领域,具体涉及一种单组分硫化导电硅胶的制备方法,包括导电填料、搅拌分散、稀释喷涂和硫化定型,其中稀释喷涂中采用的喷涂室包括壳体、基板盒和喷头；所述基板盒的下方设有支柱,支柱使基板盒呈倾斜的角度；由于喷涂成型的过程中,无法控制导电硅胶液附着在基板盒上的均匀厚度,导电硅胶上存在静置成型和硫化程度不完全的区域,破坏了其整体性能的稳定性,降低了导电硅胶的使用效果；故此,本发明通过设置在喷涂室中倾斜的基板盒,配合基板盒一端的通槽,将喷涂在基板盒上较多的导电硅胶液在重力作用下流出,进而维持了导电硅胶涂层均衡的厚度,从而提升了单组分硫化导电硅胶的制备效果。(The invention relates to the technical field of conductive shielding materials, in particular to a preparation method of single-component vulcanized conductive silica gel, which comprises conductive filler, stirring and dispersing, dilution spraying and vulcanization shaping, wherein a spraying chamber adopted in the dilution spraying comprises a shell, a substrate box and a nozzle; a support is arranged below the substrate box, and the support makes the substrate box form an inclined angle; in the process of spray forming, the uniform thickness of the conductive silica gel liquid attached to the substrate box cannot be controlled, and areas with incomplete standing forming and vulcanization degrees exist on the conductive silica gel, so that the stability of the overall performance of the conductive silica gel is damaged, and the using effect of the conductive silica gel is reduced; therefore, the inclined substrate box arranged in the spraying chamber is matched with the through groove at one end of the substrate box, so that more conductive silica gel liquid sprayed on the substrate box flows out under the action of gravity, and the uniform thickness of the conductive silica gel coating is maintained, thereby improving the preparation effect of the single-component vulcanized conductive silica gel.)

一种单组分硫化导电硅胶的制备方法

技术领域

本发明涉及导电屏蔽材料技术领域，具体涉及一种单组分硫化导电硅胶的制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，柔性电子产品开始出现在我们的生活中，由于柔性产品要求材料具有轻质便携等特点，导电薄膜成为产品中常见的柔性导电材料，其具有良好的导电性且可以实现某些特定的电子功能，其中导电橡胶有大范围的弹性变形能力，较适合作为制备柔性电子器件的薄膜材料；导电硅胶是将银包铜粉、镍包石墨粉等导电颗粒均匀分布在硅胶中，通过导电颗粒互相接触连通，达到良好的导电性能；其主要作用是密封和电磁屏蔽；产品可以模压或挤出成形，导电硅胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力，在一定压力下能够提供良好的导电性；关于导电硅胶的制备方法介绍，可参见：崔颂,填充型导电硅橡胶薄膜的制备与可靠性研究[D],北京,北京工业大学,2018。

导电硅橡胶薄膜的导电性是由于导电填料分散在橡胶中形成导电网络所致，参考文献中的实验证明：液态导电橡胶中填料的分散只需充分机械搅拌即可达到其优异的分散状况及导电性能；而在导电橡胶的喷涂中，涂覆在基板上的导电硅胶涂层难以控制器稳定的厚度，对后续导电硅胶的定型及硫化造成不同的处理程度，影响到导电硅胶最终的品质。

现有技术中也出现了一些关于单组分硫化导电硅胶制备方法的技术方案，如申请号为2016105441226的一项中国专利公开了一种单组分室温硫化导电硅胶及其制备方法，由下列重量比的原料配制而成：硅橡胶基胶：交联剂：导电填料及处理剂：填料＝100：10～20：300～450：2～3；其中，导电填料与处理剂的重量比为100：1～2；其硅橡胶基胶为羟基硅油及MQ树脂的组合，导电填料为镀银铜粉和银粉及镀镍石墨等的组合，交联剂为含乙胺甲基乙氧基硅烷或氯甲基乙氧基类硅烷的组合；本发明还公布了该单组份室温硫化导电硅胶的制备方法；该技术方案中的导电硅胶导电和屏蔽性能好，硬度适中40-50度，耐老化性好(-70到200℃)，机械强度好，使用方便，用于电子连接器件时与接触面紧密贴合，粘接强度高，有弹性，在导电和屏蔽的同时起到密封和减震作用；适用于手机通讯等领域的导电屏蔽粘接；但是该技术方案中的导电硅胶在固化定型时的尺寸难以控制，使得制备出的导电硅胶性能不够稳定，而影响到导电硅胶的应用效果。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种单组分硫化导电硅胶的制备方法，采用了特殊的制备工艺，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种单组分硫化导电硅胶的制备方法，通过设置在喷涂室中倾斜的基板盒，配合基板盒一端的通槽，将喷涂在基板盒上较多的导电硅胶液在重力作用下流出，进而维持了导电硅胶涂层均衡的厚度，从而提升了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

本发明所述的一种单组分硫化导电硅胶的制备方法，该方法步骤如下：

S1、导电填料：选择镍包铝粉作为导电硅胶的导电颗粒，通过100目的筛网筛选出铝粉，并由化学镀镍的方式将其制备成所需的导电颗粒；导电颗粒在导电硅胶制备前进行生产，可以保证导电颗粒的纯度，防止存放中导电颗粒受到的污染，确保导电硅胶中的导电颗粒质量；

S2、搅拌分散：向搅拌罐中分别添加定量的生胶及助剂，真空搅拌10min，得到基胶，将S1中制取的导电颗粒加入进去，其中添加的导电颗粒质量控制在基胶质量的18％-25％，利用搅拌罐将导电颗粒分散至基胶中，分散过程中搅拌罐每运行30s间歇1min，共分散搅拌15min；控制导电颗粒在基胶中的占比，维持导电硅胶的橡胶特性，分散搅拌中控制搅拌过程的间歇运行，防止导电颗粒在离心作用聚集在基胶的某一区域内，维持导电硅胶中导电颗粒的均匀分布；

S3、稀释喷涂：将S2中分散完成的导电硅胶液加入至料筒中，料筒中预先装有稀释剂，将导电硅胶调制成所需的粘度范围内，喷涂室中倾斜的基板盒使涂覆多余的导电硅胶流出，使得附着在基板盒上均匀厚度的导电硅胶进行静置处理，多余的导电硅胶液被收集起来二次利用；向导电硅胶内添加稀释剂，将其调制成所需的粘度状态，便于进行喷涂作业，喷涂在基板盒上的导电硅胶涂层，在重力作用下流出多余的部分，维持制备的导电硅胶的质量，同时防止了导电硅胶成分的浪费；

S4、硫化定型：在S3中的导电硅胶静置处理完成后，再在基板盒上通过硫化定型，最终制备的导电硅胶由通槽取出，得到导电硅胶的成品；

其中，S3中所述的喷涂室包括壳体、基板盒和喷头；所述壳体的顶部设置有伸出的料口，料口上端设有安装的料筒，料口的侧部设置有气口；所述壳体一侧的底部设置有伸出的转柄，转柄相邻一侧的壳体底部设置有翻盖；所述壳体的内部设有基板盒，基板盒的底部设置有铰座，铰座的下方设有支柱；所述支柱固定在壳体内，支柱的顶端与铰座转动连接，支柱使基板盒呈倾斜的角度；所述基板盒倾斜较低的端部设置有通槽，通槽内设有滑动安装的挡板；所述基板盒的上方设有喷头，喷头转动安装在料口的底部，喷头与基板盒之间设有涂架；所述涂架的四角设置有支杆固定在基板盒上，涂架与基板盒的底面相平行，涂架与喷头之间设置有料袋相连通；使用时，将准备好导电硅胶液的料筒安装到料口上，并把气泵的导管连接到气口上，使用喷头将导电硅胶液喷涂到基板盒上，静置一段时间后经硫化处理制得所需的成品，由于喷涂成型的过程中，无法控制导电硅胶液附着在基板盒上的均匀厚度，使后续对导电硅胶进行处理的效果不够均衡，导电硅胶上存在静置成型和硫化程度不完全的区域，破坏了其整体性能的稳定性，降低了导电硅胶的使用效果；因此，本发明通过设置在喷涂室中基板盒下方的支柱，调整支柱间的高度使基板盒呈倾斜的角度，并通过对应安装在基板盒上的涂架，使导电硅胶液经喷头下的料袋均匀的由涂架涂覆在基板盒上，同时导电硅胶液在重力的作用下经通槽流出，使得附着在基板盒上的导电硅胶涂层处于均匀的厚度内；本发明利用了设置在喷涂室中倾斜的基板盒，配合基板盒一端的通槽，将喷涂在基板盒上较多的导电硅胶液在重力作用下流出，进而维持了导电硅胶涂层均衡的厚度，从而提升了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

优选的，所述挡板上设置有槽管，槽管位于挡板朝向基板盒外侧的一端；所述槽管的底部设置有柔性的延长管，延长管的末端设置有卡条；所述卡条的另一端设有收集盒，收集盒通过卡条与延长管相连，收集盒位于翻盖对应的壳体内部；经基板盒的通槽流出的多余导电硅胶液，仍具有再次利用的价值，而制备导电硅胶的规格不同，需要改变通槽中挡板的伸出高度，使得导电硅胶液流出的位置随之改变；通过设置在挡板上端一侧的槽管，槽管随着挡板改变其位置，配合槽管上的延长管，以及安装在延长管末端卡条上的收集盒，将基板盒中流出的导电硅胶液收集起来，避免了制备导电硅胶时多余成分的浪费，从而提升了单组分硫化导电硅胶制备中的导电硅胶利用率。

优选的，所述收集盒的底部设有保温管，保温管的两端设置有滑槽；所述收集盒滑动安装在保温管上，收集盒沿着滑槽从壳体上的翻盖位置拆装；在制备导电硅胶的过程中，基板盒上的导电硅胶需要经过静置定型及硫化处理后再将其取出，这一过程中需要保持喷涂室的相对密闭性，而收集盒中的导电硅胶液也会受之影响，破坏了对其进行的再次利用；通过设置在收集盒底部的保温管，维持收集盒内导电硅胶液的温度，使得导电硅胶液处于活性的状态下，防止其产生静置定型的变化，在基板盒中的导电硅胶制备完成后再将收集盒取出，从而确保了单组分硫化导电硅胶制备中导电硅胶的二次利用效果。

优选的，所述滑槽朝向壳体内部的底端设置有弹簧，弹簧的底端固定在滑槽上，弹簧的顶端与收集盒相接触；收集盒通过壳体的翻盖挤压安装到延长管的卡条上，而取出收集盒时，打开壳体的翻盖后，难以将其直接从卡条中拔出；通过设置在滑槽底端的弹簧，在壳体上的翻盖打开后，利用弹簧将收集盒从卡条弹出，简化了拆卸收集盒时脱离延长管的卡条操作，从而提升了单组分硫化导电硅胶制备中收集盒的使用效果。

优选的，所述支柱包括固定柱和升降柱；所述固定柱为远离基板盒通槽的一端，固定柱对应的铰座上设置有凸块；所述升降柱上安装有转柄，控制升降柱的高度；基板盒通过转柄调整升降柱的高度来控制其倾斜的角度，由于壳体的密闭性，难以直观的调整基板盒的倾斜，而操作转柄过度时，基板盒达不到倾斜的效果，无法利用重力将导电硅胶液流出，破坏了导电硅胶的制备效果；通过设置在固定住对应铰座上的凸块，对基板盒起到限位的效果，维持基板盒倾斜在所需的范围内，从而维持了单组分硫化导电硅胶制备中基板盒的使用效果。

优选的，所述升降柱上设有连杆，连杆的末端设置有固定座；所述固定座安装在挡板的下方；所述连杆的一端固定在升降柱上，连杆的另一端铰接在固定座上；制备导电硅胶的规格不同，需要调整挡板在通槽中的高度位置，同时调整基板盒倾斜的位置，分别调整二者的位置难以控制其对应的关系，影响到制备的导电硅胶质量；通过设置在升降柱上的连杆，通过连杆铰接到挡板的固定座上，同时调整挡板和基板盒倾斜的位置，满足了二者的对应关系，从而确保了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置在喷涂室中倾斜的基板盒，将较多的导电硅胶液在重力作用下流出，维持了导电硅胶涂层均衡的厚度；将基板盒中流出的导电硅胶液收集起来，并通过设置在收集盒底部的保温管，使得导电硅胶液处于活性的状态下，防止其产生静置定型，确保单组分硫化导电硅胶的利用。

2.本发明通过设置在滑槽底端的弹簧将收集盒从卡条弹出，简化了拆卸收集盒时脱离延长管的卡条操作；设置在固定住对应铰座上的凸块，对基板盒的倾斜起到限位的效果；设置在升降柱上的连杆，同时调整挡板和基板盒倾斜的位置，确保了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中单组分硫化导电硅胶的制备方法的流程图；

图2是本发明中喷涂室的立体图；

图3是本发明中喷涂室部件的立体图；

图4是本发明中保温管部件的立体图；

图5是本发明中基板盒部件的立体图；

图6是图4中A处的局部放大图；

图7是图5中B处的局部放大图；

图8是图5中C处的局部放大图；

图中：壳体1、料口11、气口111、料筒12、转柄13、翻盖14、基板盒2、铰座21、通槽22、挡板23、槽管231、延长管232、卡条233、喷头3、支柱4、固定柱41、凸块411、升降柱42、连杆43、固定座431、涂架5、支杆51、料袋52、收集盒6、保温管61、滑槽62、弹簧621。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明所述的一种单组分硫化导电硅胶的制备方法，该方法步骤如下：

S1、导电填料：选择镍包铝粉作为导电硅胶的导电颗粒，通过100目的筛网筛选出铝粉，并由化学镀镍的方式将其制备成所需的导电颗粒；导电颗粒在导电硅胶制备前进行生产，可以保证导电颗粒的纯度，防止存放中导电颗粒受到的污染，确保导电硅胶中的导电颗粒质量；

S2、搅拌分散：向搅拌罐中分别添加定量的生胶及助剂，真空搅拌10min，得到基胶，将S1中制取的导电颗粒加入进去，其中添加的导电颗粒质量控制在基胶质量的18％-25％，利用搅拌罐将导电颗粒分散至基胶中，分散过程中搅拌罐每运行30s间歇1min，共分散搅拌15min；控制导电颗粒在基胶中的占比，维持导电硅胶的橡胶特性，分散搅拌中控制搅拌过程的间歇运行，防止导电颗粒在离心作用聚集在基胶的某一区域内，维持导电硅胶中导电颗粒的均匀分布；

S3、稀释喷涂：将S2中分散完成的导电硅胶液加入至料筒12中，料筒12中预先装有稀释剂，将导电硅胶调制成所需的粘度范围内，喷涂室中倾斜的基板盒2使涂覆多余的导电硅胶流出，使得附着在基板盒2上均匀厚度的导电硅胶进行静置处理，多余的导电硅胶液被收集起来二次利用；向导电硅胶内添加稀释剂，将其调制成所需的粘度状态，便于进行喷涂作业，喷涂在基板盒2上的导电硅胶涂层，在重力作用下流出多余的部分，维持制备的导电硅胶的质量，同时防止了导电硅胶成分的浪费；

S4、硫化定型：在S3中的导电硅胶静置处理完成后，再在基板盒2上通过硫化定型，最终制备的导电硅胶由通槽22取出，得到导电硅胶的成品；

其中，S3中所述的喷涂室包括壳体1、基板盒2和喷头3；所述壳体1的顶部设置有伸出的料口11，料口11上端设有安装的料筒12，料口11的侧部设置有气口111；所述壳体1一侧的底部设置有伸出的转柄13，转柄13相邻一侧的壳体1底部设置有翻盖14；所述壳体1的内部设有基板盒2，基板盒2的底部设置有铰座21，铰座21的下方设有支柱4；所述支柱4固定在壳体1内，支柱4的顶端与铰座21转动连接，支柱4使基板盒2呈倾斜的角度；所述基板盒2倾斜较低的端部设置有通槽22，通槽22内设有滑动安装的挡板23；所述基板盒2的上方设有喷头3，喷头3转动安装在料口11的底部，喷头3与基板盒2之间设有涂架5；所述涂架5的四角设置有支杆51固定在基板盒2上，涂架5与基板盒2的底面相平行，涂架5与喷头3之间设置有料袋52相连通；使用时，将准备好导电硅胶液的料筒12安装到料口11上，并把气泵的导管连接到气口111上，使用喷头3将导电硅胶液喷涂到基板盒2上，静置一段时间后经硫化处理制得所需的成品，由于喷涂成型的过程中，无法控制导电硅胶液附着在基板盒2上的均匀厚度，使后续对导电硅胶进行处理的效果不够均衡，导电硅胶上存在静置成型和硫化程度不完全的区域，破坏了其整体性能的稳定性，降低了导电硅胶的使用效果；因此，本发明通过设置在喷涂室中基板盒2下方的支柱4，调整支柱4间的高度使基板盒2呈倾斜的角度，并通过对应安装在基板盒2上的涂架5，使导电硅胶液经喷头3下的料袋52均匀的由涂架5涂覆在基板盒2上，同时导电硅胶液在重力的作用下经通槽22流出，使得附着在基板盒2上的导电硅胶涂层处于均匀的厚度内；本发明利用了设置在喷涂室中倾斜的基板盒2，配合基板盒2一端的通槽22，将喷涂在基板盒2上较多的导电硅胶液在重力作用下流出，进而维持了导电硅胶涂层均衡的厚度，从而提升了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

作为本发明的一种实施方式，所述挡板23上设置有槽管231，槽管231位于挡板23朝向基板盒2外侧的一端；所述槽管231的底部设置有柔性的延长管232，延长管232的末端设置有卡条233；所述卡条233的另一端设有收集盒6，收集盒6通过卡条233与延长管232相连，收集盒6位于翻盖14对应的壳体1内部；经基板盒2的通槽22流出的多余导电硅胶液，仍具有再次利用的价值，而制备导电硅胶的规格不同，需要改变通槽22中挡板23的伸出高度，使得导电硅胶液流出的位置随之改变；通过设置在挡板23上端一侧的槽管231，槽管231随着挡板23改变其位置，配合槽管231上的延长管232，以及安装在延长管232末端卡条233上的收集盒6，将基板盒2中流出的导电硅胶液收集起来，避免了制备导电硅胶时多余成分的浪费，从而提升了单组分硫化导电硅胶制备中的导电硅胶利用率。

作为本发明的一种实施方式，所述收集盒6的底部设有保温管61，保温管61的两端设置有滑槽62；所述收集盒6滑动安装在保温管61上，收集盒6沿着滑槽62从壳体1上的翻盖14位置拆装；在制备导电硅胶的过程中，基板盒2上的导电硅胶需要经过静置定型及硫化处理后再将其取出，这一过程中需要保持喷涂室的相对密闭性，而收集盒6中的导电硅胶液也会受之影响，破坏了对其进行的再次利用；通过设置在收集盒6底部的保温管61，维持收集盒6内导电硅胶液的温度，使得导电硅胶液处于活性的状态下，防止其产生静置定型的变化，在基板盒2中的导电硅胶制备完成后再将收集盒6取出，从而确保了单组分硫化导电硅胶制备中导电硅胶的二次利用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述滑槽62朝向壳体1内部的底端设置有弹簧621，弹簧621的底端固定在滑槽62上，弹簧621的顶端与收集盒6相接触；收集盒6通过壳体1的翻盖14挤压安装到延长管232的卡条233上，而取出收集盒6时，打开壳体1的翻盖14后，难以将其直接从卡条233中拔出；通过设置在滑槽62底端的弹簧621，在壳体1上的翻盖14打开后，利用弹簧621将收集盒6从卡条233弹出，简化了拆卸收集盒6时脱离延长管232的卡条233操作，从而提升了单组分硫化导电硅胶制备中收集盒6的使用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述支柱4包括固定柱41和升降柱42；所述固定柱41为远离基板盒2通槽22的一端，固定柱41对应的铰座21上设置有凸块411；所述升降柱42上安装有转柄13，控制升降柱42的高度；基板盒2通过转柄13调整升降柱42的高度来控制其倾斜的角度，由于壳体1的密闭性，难以直观的调整基板盒2的倾斜，而操作转柄13过度时，基板盒2达不到倾斜的效果，无法利用重力将导电硅胶液流出，破坏了导电硅胶的制备效果；通过设置在固定住对应铰座21上的凸块411，对基板盒2起到限位的效果，维持基板盒2倾斜在所需的范围内，从而维持了单组分硫化导电硅胶制备中基板盒2的使用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述升降柱42上设有连杆43，连杆43的末端设置有固定座431；所述固定座431安装在挡板23的下方；所述连杆43的一端固定在升降柱42上，连杆43的另一端铰接在固定座431上；制备导电硅胶的规格不同，需要调整挡板23在通槽22中的高度位置，同时调整基板盒2倾斜的位置，分别调整二者的位置难以控制其对应的关系，影响到制备的导电硅胶质量；通过设置在升降柱42上的连杆43，通过连杆43铰接到挡板23的固定座431上，同时调整挡板23和基板盒2倾斜的位置，满足了二者的对应关系，从而确保了单组分硫化导电硅胶的制备效果。

使用时，将准备好导电硅胶液的料筒12安装到料口11上，并把气泵的导管连接到气口111上，使用喷头3将导电硅胶液喷涂到基板盒2上，静置一段时间后经硫化处理制得所需的成品；通过设置在喷涂室中基板盒2下方的支柱4，调整支柱4间的高度使基板盒2呈倾斜的角度，并通过对应安装在基板盒2上的涂架5，使导电硅胶液经喷头3下的料袋52均匀的由涂架5涂覆在基板盒2上，同时导电硅胶液在重力的作用下经通槽22流出，使得附着在基板盒2上的导电硅胶涂层处于均匀的厚度内；设置在挡板23上端一侧的槽管231，槽管231随着挡板23改变其位置，配合槽管231上的延长管232，以及安装在延长管232末端卡条233上的收集盒6，将基板盒2中流出的导电硅胶液收集起来，避免了制备导电硅胶时多余成分的浪费；设置在收集盒6底部的保温管61，维持收集盒6内导电硅胶液的温度，使得导电硅胶液处于活性的状态下，防止其产生静置定型的变化，在基板盒2中的导电硅胶制备完成后再将收集盒6取出；设置在滑槽62底端的弹簧621，在壳体1上的翻盖14打开后，利用弹簧621将收集盒6从卡条233弹出，简化了拆卸收集盒6时脱离延长管232的卡条233操作；设置在固定住对应铰座21上的凸块411，对基板盒2起到限位的效果，维持基板盒2倾斜在所需的范围内；设置在升降柱42上的连杆43，通过连杆43铰接到挡板23的固定座431上，同时调整挡板23和基板盒2倾斜的位置，满足了二者的对应关系。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。