[發明專利]一種氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201410136242.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103937259B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 柯文皓
• 申請（專利權）人: 東莞市柏力有機硅科技有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/05;C08L83/07;C08K9/06;C08K9/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K5/05
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 吳世民

1.一種氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠，其特征在于：包括組份及其質量份數如下，

有機聚硅氧烷???????????60-100份

二氧化硅???????????????10-50份

氧化石墨烯?????????????0.5-1份

MQ硅樹脂?????????????5-30份

有機氫聚硅氧烷?????????1-10份

炔醇類抑制劑???????????0.001-0.01份

鉑催化劑???????????????0.1-2份。

2.一種如權利要求1所述的氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)采用Hummers法制備氧化石墨烯：以質量份數計，將230-500份強酸置于冰水浴中，攪拌下加入10-25份原生石墨粉與5-10份硝酸鈉，攪拌25-30分鐘；加入30-60份氧化劑，反應1-1.5小時；移至30-35℃水浴中攪拌，加入460-500份去離子水稀釋，溫度升至90-95℃；攪拌15-20分鐘后，補加去離子水500-750份，加入25-50份質量濃度為25-30%的H₂O₂溶液，待到反應液的顏色為金黃色；用去離子水洗滌，加入3-5份質量濃度為35-36.5%的HCl溶液；用去離子水反復洗滌，直至pH=6.5-7.5為止，最后將洗好的氧化石墨懸浮液抽濾，得到干燥的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯采用硅烷偶聯劑進行部分表面改性；所述強酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸、濃磷酸、濃高氯酸中的一種或多種；所述氧化劑為高錳酸鉀、氯酸鉀和重鉻酸鉀中的一種或多種；?所述硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570中的一種或多種；

(2)采用Sol-Gel法制備納米二氧化硅溶膠：以四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基鈦為原料，以醇類和水按質量比1：5-5：1配制成共溶劑，將原料與共溶劑按質量比1：1-1：5混合于20-80℃恒溫水浴、攪拌，5-10分鐘后，滴加催化劑，保溫4-5h，即得到納米溶膠；所述醇類為乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和異丁醇中的一種或多種；所述催化劑為鹽酸、硝酸、硼酸、硫酸、氨水、碳酸氫鈉或氫氧化鈉；

(3)MQ硅樹脂的制備：在配有攪拌器，溫度計和冷凝管的四口燒瓶中，加入45-50份去離子水，4.5-5份濃鹽酸，60-100份乙醇，60-100份六甲基二硅氧烷，6-10份四甲基二乙烯基二硅氧烷及200-300份甲苯在40℃下混合半個小時，然后慢慢滴入208-210份正硅酸乙酯，升溫到80℃反應兩小時，然后用去離子水洗滌至中性，真空減壓蒸餾得到甲基乙烯基硅樹脂，然后按一定質量比將羥基硅油與上述甲基乙烯基硅樹脂加入裝有甲苯的三口燒瓶中，滴加催化劑，升溫到100℃反應四個小時，即得到所需MQ硅樹脂；

(4)基膠的制備：將60-100份組分的有機聚硅氧烷，10-50份二氧化硅，8-10份六甲基二硅氧烷，4-10份去離子水，在160-200℃下于捏合機中帶真空攪拌處理四個小時，然后過三輥備用；

(5)復合型導熱硅橡膠的制備：在40-60份基膠中，加入25℃粘度1000-50000cps，乙烯基含量為0.6-0.8%有機聚硅氧烷12-20份，25℃粘度200-500cps，乙烯基含量為1.0-2.0%的有機聚硅氧烷5-10份，上述自制氧化石墨烯0.5-1份，納米二氧化硅10-50份，添加劑MQ硅樹脂5-30份，有機氫聚硅氧烷1-10份，0.001-0.01份炔醇類抑制劑，鉑催化劑0.1-2份，混合攪拌均勻得到硅橡膠；所述的炔醇類抑制劑選用乙炔基環己醇，甲基丁炔醇，二甲基己炔醇和辛炔醇的的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠的制備方法，其特征在于：所述的有機聚硅氧烷中至少含有兩個與硅原子相連接的乙烯基團。

4.根據權利要求2所述的氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠的制備方法，其特征在于：所述的氣相法二氧化硅選用吸油值在100-200g/100g，比表面積為200-400㎡/g的，所述的的氣相法二氧化硅選用二甲基二氯硅烷或六甲基二硅氧烷來進行表面處理。

5.根據權利要求2所述的氧化石墨烯改性復合型導熱硅橡膠的制備方法，其特征在于：所述的MQ樹脂組分為M/Q比值為0.6-1.0的MQ硅樹脂。