[發(fā)明專利]一種核殼結構銀基導熱橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810999902.9
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109265762B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 楊丹;梁亞飛;李炳瑤;馬浩男;孔欣欣;倪宇峰;李樹新;伍一波
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/02;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明涉及一種核殼結構銀基導熱橡膠復合材料及其制備方法，該復合材料包括橡膠基體、硫化劑、核殼結構銀基導熱填料。其中核殼結構銀基導熱填料為通過多巴胺在高導熱無機填料表面自聚合形成聚多巴胺功能層，將表面包覆聚多巴胺層的導熱填料置于銀鍍液中，加入還原劑葡萄糖溶液，通過原位化學還原法在高導熱無機填料表面實現銀納米粒子沉積和包覆，制備核殼結構銀基導熱填料。將上述核殼結構銀基導熱填料加入到橡膠基體中，制備出一種高導熱系數、低介電常數的橡膠復合材料。該復合材料導熱性能優(yōu)異，可以應用于電子封裝材料上。所述制備方法操作簡便、有效可控，經濟環(huán)保。

技術領域

本發(fā)明屬于聚合物技術領域，具體涉及一種核殼結構銀基導熱橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著微電子技術的發(fā)展，電子元件向小型化及多功能化快速發(fā)展，元件組裝密度越來越高，單位發(fā)熱量迅速上升,電子工業(yè)迫切需要高導熱系數和低介電常數的材料。聚合物材料具有質量輕、加工性能好、電絕緣性能好、成本低、能大規(guī)模生產，是制備導熱材料的良好選擇。但是聚合物是熱的不良導體，構建結構性導熱聚合物的條件極為苛刻，很難實現工業(yè)化生產。提高聚合物導熱性能的有效途徑是向聚合物基體中添加高導熱無機填料粒子。但是無機導熱填料與聚合物的相容性很差，導致其在聚合物基體中很難均勻分散，導熱性能提高不明顯。因此制備一種具有良好相容性、高導熱系數、低介電常數的導熱填料是提高聚合物基體導熱性能的關鍵所在。

中國專利申請“一種鍍銀碳納米管導熱膠黏劑及其制備方法”(專利申請?zhí)?01110095401.6)采用硝酸對碳納米管進行預處理后進行鍍銀，將所制備的鍍銀碳納米管填充至環(huán)氧樹脂中制備導熱粘膠劑。所采用的強酸會破壞碳納米管的結構，并且銀層與碳納米管之間的界面結合力較弱，在強機械作用力下易剝離。

中國專利申請“導熱硅橡膠復合材料及其制備方法”(專利申請?zhí)?/p>

201711258571.5)提出用化學鍍的方法在氧化鋁表面鍍上銀粒子，再與液體硅橡膠混合均勻制備得到導熱硅橡膠復合材料，其所制備的導熱硅橡膠復合材料能夠在相同成本的前提下大幅提高材料的熱導率，但其所制備的納米銀包覆氧化鋁需要對氧化鋁進行敏化和活化處理，反應步驟復雜，且強酸的使用對基體材料造成破壞影響其性能，不經濟環(huán)保。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是提供了一種核殼結構銀基導熱橡膠復合材料及其制備方法。

本發(fā)明是向橡膠基體中添加不同種類的核殼結構銀基高導熱填料，制備出高導熱系數低介電常數的橡膠復合材料。導熱填料表面金屬化過程中，由于PDA表面酚羥基和含氮基團與銀離子的絡合吸附作用及PDA的弱還原性，使得銀粒子能均勻穩(wěn)固地生長在基體表面，基層與銀層結合力強。所制備核殼結構導熱填料在橡膠基體中分散良好，團聚現象較少，導熱填料形成導熱網絡，可以在相同成本條件下大幅提高材料的熱導率，并保持材料較小的介電常數和較低的硬度。本方法操作簡便、有效可控，經濟環(huán)保，導熱性能優(yōu)異，可應用于電子封裝材料。

本發(fā)明的具體技術方案是，一種核殼結構銀基導熱橡膠復合材料，包括橡膠基體，核殼結構銀基導熱填料和硫化劑，其中：

橡膠基體：100質量份

硫化劑：1-5質量份

核殼結構銀基導熱填料：50-100質量份。

進一步，所述橡膠為天然橡膠、硅橡膠、三元乙丙橡膠或丁腈橡膠。

進一步，所述硫化劑為通常制備橡膠彈性體采用的硫磺體系和有機過氧化物體系，其中，硫磺體系包括硫磺、氧化鋅和硬脂酸等。有機過氧化物包括二(4-甲基苯甲酰)過氧化物(PMB)、過氧化二苯甲酰(BPO)、過氧化二異丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧化)己烷(DBPMH,也稱雙-2,5)等。