[發明專利]一種絕緣導熱硅橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811493145.4
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109777113B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 汪雙鳳;孟珍珍;文秀芳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/06;C08K9/06;C08K9/02;C08K9/12;C08K3/36;H01B3/28;C09K5/14;B29C35/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，以質量百分比計，其原料組成為:甲基乙烯基硅橡膠30％～60％，氣相法白炭黑15％～25％，納米銀修飾的導熱填料20％～45％，硫化劑1.5％～2％，硅烷偶聯劑0.5％～1 .5％，羥基硅油1％～1 .5％；

所述的納米銀修飾的導熱填料通過如下方法制備：

將導熱填料加入到氫氧化鈉溶液中，在100～120℃下攪拌40～48小時，去離子水過濾至中性，干燥備用；所述導熱填料為六方氮化硼、立方氮化硼、菱方氮化硼和球形氧化鋁中的一種或多種；所述導熱填料的平均粒徑為10～20μm；

將硅烷偶聯劑加入到乙醇溶液中，在50～60℃下攪拌30～50分鐘，將經氫氧化鈉處理的導熱填料添加到含有硅烷偶聯劑的乙醇溶液中，在100～120℃下攪拌18～24小時，過濾后干燥；所述的硅烷偶聯劑為KH540、KH550、KH602、KH900和KH902中的一種或多種；

將經硅烷偶聯劑改性的導熱填料加入到DMF中，混合攪拌均勻后，將硝酸銀溶液加入到 DMF溶液中，在60～80℃下混合攪拌1～2小時，室溫靜置18～24小時，過濾，用乙醇和丙酮分別洗滌，干燥后得到納米銀修飾的導熱填料；

所述的經硅烷偶聯劑改性的導熱填料按質量比為1:100～5:100的比例加入到DMF中；硝酸銀溶液按質量比為2:100～7:100的比例加入到DMF溶液中；硝酸銀溶液的濃度為6～12mmol/L。

2.根據權利要求1所述的絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，25℃時，所述的羥基硅油的粘度為20～40mm²/s，羥基含量為6～12wt％。

3.根據權利要求1所述的絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，所述的硫化劑為2 ,5-二甲基-2,5二叔丁基過氧化己烷，過氧化二異丙苯，鉑金硫化劑中的一種。

4.根據權利要求1所述的絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，所述的氫氧化鈉溶液的濃度為3～7mol/L；所述的將導熱填料加入到氫氧化鈉溶液中是將導熱填料按質量比為2:100～5:100的比例加入到氫氧化鈉溶液中；所述的將硅烷偶聯劑加入到乙醇溶液中是將硅烷偶聯劑按0 .05:100～0 .15:100的質量比例加入到乙醇溶液中，其中乙醇溶液中乙醇質量含量為95％以上。

5.根據權利要求1所述的絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，所述的將經氫氧化鈉處理的導熱填料添加到含有硅烷偶聯劑的乙醇溶液中是將經氫氧化鈉處理的導熱填料按質量比5：100～10：100的比例加入到含有硅烷偶聯劑的乙醇溶液中。

6.根據權利要求1所述的絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，該復合材料在25℃時導熱系數高于1 .78W/m·K，體積電阻率＞10¹⁴Ω，撕裂強度高于15.6KN/m。

7.根據權利要求1所述的一種絕緣導熱硅橡膠復合材料，其特征在于，所述的干燥備用的干燥是在60-80℃下真空干燥4～6小時；所述的過濾后干燥是在80～120℃下真空干燥 8～12小時。

8.權利要求1-7任一項所述絕緣導熱硅橡膠復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)將納米銀修飾的導熱填料和氣相法白炭黑加入到硅橡膠基體中，并加入羥基硅油，開煉機開煉20～30分鐘，薄通20～30次之后，加入硫化劑，繼續薄通20～30次，薄通出片后在150～180℃下高溫模壓硫化10～15分鐘，得到成型好的片狀硅膠材料；

2)將步驟1)所得到的成型好的片狀硅膠材料在180～220℃下二次硫化2～4小時，得到絕緣導熱硅橡膠復合材料。