CN101831181A - 加成型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法，该材料具有优异的导热性能，制备方法简单易操作。解决该问题的技术方案是：本复合材料由甲基乙烯基硅橡胶生胶、有机硅油、硅烷偶联剂、Pt络合物和导热粉体制成，适用于橡胶制造行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法，适用于橡胶制造行业。
背景技术
高热传导界面技术(highthermal Conductivty interface technology)当今高性能芯片产生热量已经达到每平方厘米100瓦，未来芯片可能会产生更高的热量，与此同时，如何快速地传导和疏散这些热量成为当前急需解决的一大难题。
界面导热材料又称热界面材料(thermal interface material)主要是耐高低温耐老化性能优越的有机硅类高分子化合物和添加金属粉体，陶瓷粉体以及碳纤、石墨、金刚石等高导热填料，提高导热系数，以满足不同的热传导要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法，该材料具有优异的导热性能，制备方法简单易操作。
本发明所采用的技术方案是：一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于，它由以下相应重量份的原料制成：
甲基乙烯基硅橡胶生胶 5～25份
有机硅油 25～50份
硅烷偶联剂 0.5～2份
Pt络合物 0.01～0.1份
导热粉体 50～400份。
所述有机硅油为5～15重量份二甲基硅油、1～5重量份乙烯基硅油和30～40重量份含氢硅油的混合物。
所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述导热粉体为氧化铝、氧化镁、氧化锌、铝粉、氮化铝和氮化硼中的两种或三种。
所述铝粉的粒径为1～30μm。
所述导热粉体的粒径为0.1～60μm。
该加成型导热绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将50～400重量份的粒径0.1～60μm的导热粉体用0.5～2重量份的硅烷偶联剂进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
2)将5～25重量份的甲基乙烯基硅橡胶生胶、25～50重量份有机硅油、0.01～0.1重量份Pt络合物与处理过的导热粉体装入混合机混合40～60分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
3)把胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度130～180℃、压力8～10Mpa、硫化时间30～120s条件下，硫化成型。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明选用硅油为主要基料，类似导热硅脂，再复配不同粒径的导热填料，操作简单，既提高了导热复合材料的导热系数又提高了它的热稳定性。
具体实施方式
实施例1：
1)将25重量份粒径1μm的铝粉和25重量份粒径0.1μm的氧化铝用0.5重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
2)将甲基乙烯基硅橡胶生胶 5重量份
乙烯基硅油 5重量份
含氢硅油 1重量份
二甲基硅油 19重量份
Pt络合物(可外购) 0.01重量份
与处理过的铝粉和氧化铝装入混合机混合40分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
3)把上述的胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度130℃、压力8Mpa、硫化时间30s条件下，硫化成型。
实施例2：
1)将50重量份粒径2.5μm的铝粉、50重量份粒径5μm的氧化铝和100重量份粒径44μm的氮化锌，用1重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
2)将甲基乙烯基硅橡胶生胶 40重量份
乙烯基硅油 2重量份
含氢硅油 1重量份
二甲基硅油 20重量份
Pt络合物 0.08重量份
与处理过的铝粉、氧化铝及氮化锌装入混合机混合45分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
3)把胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度140℃、压力9Mpa、硫化时间50s条件下，硫化成型。
实施例3：
1)将50重量份粒径2.5μm的氧化铝、50重量份粒径10μm的氮化硼和200重量份粒径44μm的氧化镁，用1.5重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
2)将甲基乙烯基硅橡胶生胶 20重量份
乙烯基硅油 1.5重量份
含氢硅油 1重量份
二甲基硅油 27重量份
Pt络合物 0.07重量份
与处理过的氧化铝、氮化硼、氮化铝和氧化镁装入混合机混合40分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
3)把胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度140℃、压力9Mpa、硫化时间50s条件下，硫化成型。
实施例4：
1)将250重量份粒径30μm的氧化铝和150重量份粒径60μm的氧化镁，用2重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
2)将甲基乙烯基硅橡胶生胶 25重量份
乙烯基硅油 2重量份
含氢硅油 1重量份
二甲基硅油 35重量份
Pt络合物 0.1重量份
与处理过的氧化铝和氧化镁装入混合机混合60分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
3)把胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度180℃、压力10Mpa、硫化时间80s条件下，硫化成型。
上述实施例所制得的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其性能测试结果如表1所示：
表1加成型导热绝缘硅橡胶复合材料性能测试结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 邵氏A硬度 | 78 | 80 | 79 | 78 |
| 拉伸强度/mpa | 1.2 | 1.1 | 1.3 | 1.2 |
| 伸长率/％ | 90 | 85 | 91 | 80 |
| 热导率[w/(m.k)] | 1.93 | 1.92 | 1.89 | 1.90 |
Claims (7)
1.一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于，它由以下相应重量份的原料制成：
甲基乙烯基硅橡胶生胶 5～25份
有机硅油 25～50份
硅烷偶联剂 0.5～2份
Pt络合物 0.01～0.1份
导热粉体 50～400份。
2.根据权利要求1所述的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于：所述有机硅油为5～15重量份二甲基硅油、1～5重量份乙烯基硅油和30～40重量份含氢硅油的混合物。
3.根据权利要求1所述的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于：所述导热粉体为氧化铝、氧化镁、氧化锌、铝粉、氮化铝和氮化硼中的两种或三种。
5.根据权利要求4所述的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于：所述铝粉的粒径为1～30μm。
6.根据权利要求1或4所述的加成型导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于：所述导热粉体的粒径为0.1～60μm。
7.一种加成型导热绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
7.1、将50～400重量份粒径0.1～60μm的导热粉体用0.5～2重量份的硅烷偶联剂进行表面处理，用高速混合机混合均匀，备用；
7.2、将5～25重量份的甲基乙烯基硅橡胶生胶、25～50重量份有机硅油、0.01～0.1重量份Pt络合物与处理过的导热粉体装入混合机混合40～60分钟后，抽真空脱泡，得到脱泡后的胶料；
7.3、把胶料按不同规格称量放入模具内，在硫化温度130～180℃、压力8～10Mpa、硫化时间30～120s条件下，硫化成型。
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