[發明專利]一種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201811455728.8
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109608866B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 師文博;麥裕良;欒安博;盧鎮輝
• 申請（專利權）人: 廣東省石油與精細化工研究院
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L75/08;C08L83/07;C08L23/08;C08K3/08;C08K3/28;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠及其制備方法。這種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠是由以下的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體、硅橡膠混煉膠、無機導熱填料、交聯劑、相容劑、催化劑。同時也公開了一種通過動態硫化制備導熱熱塑性動態硫化硅橡膠的方法。本發明所制備得到的導熱熱塑性動態硫化硅橡膠具有導熱性好、手感舒適、可回收、力學性能優異等特性，可廣泛適用于電子電氣、汽車、軍工等散熱領域。

技術領域

本發明涉及一種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠及其制備方法。

背景技術

動態硫化是一種新興的橡膠硫化技術，是將未硫化的橡膠在高剪切作用下與熱塑性材料共同熔融共混，同時加入硫化劑使其硫化的過程。在這個過程中，熱固性的橡膠相(分散相)以某一粒徑范圍被均勻地分散在熱塑性材料(連續相)中，同時橡膠相顆粒完成交聯，最終得到熱塑性動態硫化橡膠(TPV)。動態硫化的最大特點是將本身為熱固性的橡膠相承載于熱塑性材料中，從而將熱固性橡膠和熱塑性的塑料特性結合起來，同時便于材料的加工和回收利用。

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)是一種性能優異的熱塑性彈性體，由異氰酸酯和多元醇聚合而成，具有優異的力學性能、耐油性、耐磨性，但其耐候性和加工性能較差。

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成，硅原子上連有兩個有機基團的橡膠，硅橡膠耐候性好，能夠在-40-200℃之間保持力學性能穩定，并保持一定的韌性、回彈性和硬度，但耐油性一般。

隨著科技的進步，人類社會不斷向電子化、信息化發展，各類電子電氣元件的散熱問題也變得日益突出，優異的耐熱材料不僅能夠增強電子的散熱，提高其運行速度和使用壽命，還能夠起到絕緣、減震、降噪等作用。目前市場上的導熱材料一般有以下幾種：1)傳熱片，其具有一定硬度，貼在電子元件表面加強散熱，但是可塑性差，不能適用于較精密的元件；2)室溫硫化硅橡膠，其可塑性強，密封性好好，但是由于本身為熱固性材料，不利于設備的二次維修和材料的回收利用，造成資源的浪費。

因此將TPU與硅橡膠結合起來并賦予其導熱的特性，能夠有效的解決上述問題。現有技術中，US4500688、CN106751736A都通過不同的動態硫化體系制備了TPU/硅橡膠熱塑性彈性體，但是并沒有進一步地研究導熱型熱塑性動態硫化硅橡膠。而CN106810869A將硅橡膠與導熱填料進行了簡單的共混，其各方面性能都與本發明中動態硫化所制得的導熱熱塑性動態硫化硅橡膠有明顯差距。此外，CN106867094A采用使用開煉機將橡膠與導熱填料進行共混制備了導熱性的復合材料，該復合材料為熱固性材料，并非是一種導熱熱塑性硅橡膠。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是運用動態硫化方法，提供一種具有手感舒適、導熱性好、可回收、力學性能優異的導熱熱塑性動態硫化硅橡膠及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠，是由以下質量份的原料組成：熱塑性聚氨酯彈性體30～70份、硅橡膠混煉膠30～70份、無機導熱填料10～60份、交聯劑1～5份、相容劑5～20份、催化劑0.01～0.5份。

優選的，這種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠中，熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型TPU、聚酯型TPU中的至少一種。

優選的，這種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠中，熱塑性聚氨酯彈性體的邵氏硬度為60A～95A。

優選的，這種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠中，硅橡膠混煉膠為經過白炭黑補強的甲基乙烯基硅橡膠(或稱為甲基乙烯基生膠)；進一步優選的，甲基乙烯基硅橡膠生膠經白炭黑補強的方法為氣相法或沉淀法。

優選的，這種導熱熱塑性動態硫化硅橡膠中，硅橡膠混煉膠中的乙烯基摩爾含量為0.04％～0.5％。