[發明專利]一種絕緣導熱橡膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011534884.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112646249A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 常明偉
• 申請（專利權）人: 常明偉
• 主分類號: C08L15/00
• 分類號: C08L15/00;C08L83/08;C08L71/03;C08K13/04;C08K7/10;C08K7/24;C08K3/38;C08K3/28;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/3492;C09K5/14
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

本發明公開了一種絕緣導熱橡膠復合材料，由如下重量份的各成分制備而成：端氨基超支化聚硅氧烷HPSi?NH₂20?30份、環氧丁腈橡膠50?70份、氯醇橡膠15?25份、N,N',N”?三?(四?(十六烷基)?三聚氰胺基乙基)?三聚氰胺5?8份、氧化鋁納米管4?7份、硼化硅納米粉2?4份、碳化硅纖維3?7份、無機填料100?150份、荷負電偶聯劑3?5份。本發明還提供了一種所述絕緣導熱橡膠復合材料的制備方法。本發明公開的絕緣導熱橡膠復合材料綜合性能和性能穩定性佳，絕緣導熱效果顯著，機械力學性能和耐老化性能好。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種絕緣導熱橡膠復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著微電子集成與組裝技術的飛速發展，電子產品的電路設計越來越復雜，呈密集化、小型化趨勢。電子元器件和邏輯電路的體積成千萬倍地縮小，而工作頻率急劇增加，此時電子設備所產生的熱量迅速積累和增加，工作環境溫度也向高溫方向迅速變化，這些熱量若不能及時排出，積聚到一定程度勢必會對電子電器的元器件及設備本身造成損害。因此，研制高導熱材料勢在必行。

電子元器件用導熱材料還要求具有良好的絕緣性。目前，市面上的絕緣導熱材料琳瑯滿目，其中較為常見的一種為絕緣導熱材料為絕緣導熱橡膠復合材料，這類材料是在橡膠基體材料中填充導熱填料制成。橡膠本身具有絕緣性，但是導熱填充材料通常會影響其絕緣性能。如金屬粉、石墨、碳纖維、碳納米管、碳纖維等非絕緣型的填料，能夠提高橡膠材料的導熱性，但也會導致橡膠材料的絕緣性明顯降低，甚至轉變成為導電材料。現有的絕緣導熱橡膠復合材料或多或少存在導熱性、物理性能和絕緣性不能同時兼顧，機械力學性不佳，耐候性、耐紫外線性能不好，壽命不長，易破損，制備成本較高，綜合性能和性能穩定性有待進一步提高的缺陷。

申請號為201310372003.3，名稱為“一種高導熱絕緣導熱硅膠墊片及其制備方法”的中國專利申請，其按重量份計的以下原料：球形氧化鋁600-1000份，甲基乙烯基硅橡膠5-15份、二甲基硅油30-70份、含氫硅油2-15份、催化劑0.5-1.5份，其雖然具有良好的絕緣性能和導熱性能，但是由于該配方比例中使用了較大比例的二甲基硅油，導致硅膠墊片在使用的過程中容易析出，導致硅膠制品出現龜裂、硬化等不良現象。

因此，開發一種綜合性能和性能穩定性佳，絕緣導熱效果顯著，機械力學性能和耐老化性能好的絕緣導熱橡膠復合材料顯得尤為重要。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種綜合性能和性能穩定性佳，絕緣導熱效果顯著，機械力學性能和耐老化性能好的絕緣導熱橡膠復合材料。同時，本發明還提供了一種所述絕緣導熱橡膠復合材料的制備方法，該制備方法工藝簡單易行，原料易得，對設備和反應條件要求不高，制備效率高，耗能少，適合大規模生產。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是，一種絕緣導熱橡膠復合材料，由如下重量份的各成分制備而成：端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH₂ 20-30份、環氧丁腈橡膠50-70份、氯醇橡膠15-25份、N,N',N”-三-(四-(十六烷基)-三聚氰胺基乙基)-三聚氰胺5-8份、氧化鋁納米管4-7份、硼化硅納米粉2-4份、碳化硅纖維3-7份、無機填料100-150份、荷負電偶聯劑3-5份。

優選的，所述荷負電偶聯劑為三乙氧硅基丙基馬來酸、三乙氧基硅基乙酸、N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸鈉鹽中的至少一種。

優選的，所述無機填料為氮化鋁、氧化鎂、氧化鋁、氮化硅中的至少一種。

優選的，所述無機填料的粒徑為400-800目。

優選的，所述碳化硅纖維的直徑為10μm，平均長度為320μm。

優選的，所述硼化硅納米粉的粒徑為300-600nm。