CN103694708A

CN103694708A - 一种导热性好的硅橡胶

Info

Publication number: CN103694708A
Application number: CN201310605174.6A
Authority: CN
Inventors: 尤晓明; 李洋; 刘国华; 张兰鹏; 葛汝海; 燕纪祥
Original assignee: Shandong Yongtai Chemical Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Yongtai Chemical Group Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2014-04-02

Abstract

本发明公开了一种导热性好的硅橡胶，包括甲基乙烯基硅橡胶、聚金属有机硅氧烷、烷氧基封端聚硅氧烷、抗氧化剂、气相白炭黑、甲基乙基硅油、羟基硅油、导热复合材料。本发明的硅橡胶组合物具有好的耐高温性能及优良的导热性能，能防止硅橡胶的老化，提高了其使用环境，性能稳定，易存储，固化后也不容易变黄。

Description

一种导热性好的硅橡胶

技术领域

本发明涉及硅橡胶技术领域，特别是涉及一种导热性好的硅橡胶。

背景技术

硅橡胶是指分子主链为-Si-O- 无机结构，侧链为有机基团的一类弹性体。硅橡胶属于半无机的饱和、杂链、非极性弹性体。硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃至+250℃ 下长期使用。通过配合技术和添加新助剂，改变交联方式及共聚、共混等改性技术，使硅橡胶能够在较高温度下得到更广泛的应用。

此外，硅橡胶是一种热的不良导体，高温下，硅橡胶内部会积蓄热量，导致其内部温度偏高，无形中增加了硅橡胶实际承受的温度，造成硅橡胶内部温度超过环境温度，从而加快橡胶内部的老化速度。现有基本采用的是在基础聚合物基体中填充金属氧化物如氧化镁、氧化铝和金属氮化物如氮化硅、氮化硼来改进聚合物材料的导热性，但存在填充量大、胶液存储不稳定、固化后易老化变黄的缺点。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种导热性好的硅橡胶。本发明的硅橡胶组合物具有好的耐高温性能及优良的导热性能，能防止硅橡胶的老化，提高了其使用环境，性能稳定，易存储，固化后也不容易变黄。

本发明的一种导热性好的硅橡胶技术方案为，包括甲基乙烯基硅橡胶、聚金属有机硅氧烷、烷氧基封端聚硅氧烷、抗氧化剂、气相白炭黑、甲基乙基硅油、羟基硅油、导热复合材料。

含有按重量比的以下成分：甲基乙烯基硅橡胶100 份、聚金属有机硅氧烷60 份、烷氧基封端聚硅氧烷50-80份、双二五硫化剂5-15 份、气相白炭黑20-35 份、甲基乙基硅油3-5 份、羟基硅油1-3 份、导热复合材料10-20份。

所述耐热添加剂为纳米二氧化锡。

所述气相白炭黑为普通气相白炭黑或硅烷化气相白炭黑。

聚金属有机硅氧烷的金属元素为铈。

所述的聚金属有机硅氧烷为颗粒度200-2000目的固体粉末或是溶于有机溶剂的溶液，有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇醇类溶剂，苯、甲苯、二甲苯芳香烃溶剂及醋酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯中的一种或两种以上。

所述的烷氧基封端聚硅氧烷分子式为ROSi(CH3)2(OSi(CH3)2)nR，其中n=0-20，R为CH3，C2H5，C6H5中的一种。

抗氧化剂为2,6- 二叔丁基对甲酚。

导热复合材料制备方法为：将锌盐加入含有氧化钛的溶液中得混合溶液，后加入碱性溶液反应至混合溶液的pH 值＝9-10，制得包覆有氢氧化锌的氧化钛复合材料；然后包覆有氢氧化锌的氧化钛复合材料与硅烷偶联剂80-135℃反应制得。

本发明的有益效果为：含铈聚有机硅氧烷是一种以铈为中心金属，以离子键与硅氧烷相连的有机硅聚合物。作为硅橡胶的耐热助剂，含铈硅氧烷与硅橡胶相容性好，在硅橡胶中的分散较为均匀，从而更好地提高硅橡胶的耐热性。经实验验证，用此添加剂制备的硅橡胶可以在350摄氏度的环境下长时间使用。

本发明的硅橡胶组合物具有好的耐高温性能及优良的导热性能，能防止硅橡胶的老化，提高了其使用环境。包覆有氢氧化锌的二氧化钛为改性导热复合材料的成分，不仅能进一步提高聚合物材料本身的导热性能，加速内部热传导，同时还能进一步捕捉材料在高温条件下产生的游离氧自由基，有效的避免自由基对主链的攻击，很大程度提高材料在高温环境下的稳定性。而且包覆有氢氧化锌的二氧化钛性能稳定，填充在材料中使硅橡胶组合物的性能稳定，易存储，固化后也不容易变黄。特别是此种改性导热复合材料具有独特性能，还可以显著提高材料的力学性能，从而提高产品的机械强度。

经实验验证，本发明的硅橡胶可以在350-365摄氏度的环境下长时间使用，撕裂强度最高可达35.1KN/m。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

实施例１

本发明的一种导热性好的硅橡胶，含有按重量比的以下成分：甲基乙烯基硅橡胶100 份、聚金属有机硅氧烷60 份、烷氧基封端聚硅氧烷65份、双二五硫化剂10 份、气相白炭黑28 份、甲基乙基硅油4份、羟基硅油2 份、导热复合材料11份。

所述耐热添加剂为纳米二氧化锡。所述气相白炭黑为硅烷化气相白炭黑。聚金属有机硅氧烷的金属元素为铈。抗氧化剂为2,6- 二叔丁基对甲酚。

所述的聚金属有机硅氧烷为颗粒度200-2000目的固体粉末。

所述的烷氧基封端聚硅氧烷分子式为ROSi(CH3)2(OSi(CH3)2)nR，其中n=14，R为C2H5。

实施例2

本发明的一种导热性好的硅橡胶，含有按重量比的以下成分：甲基乙烯基硅橡胶100 份、聚金属有机硅氧烷60 份、烷氧基封端聚硅氧烷50份、双二五硫化剂5 份、气相白炭黑20 份、甲基乙基硅油3 份、羟基硅油1 份、导热复合材料10份。

所述耐热添加剂为纳米二氧化锡。所述气相白炭黑为普通气相白炭黑。聚金属有机硅氧烷的金属元素为铈。抗氧化剂为2,6- 二叔丁基对甲酚。

所述的聚金属有机硅氧烷为溶于有机溶剂的溶液，有机溶剂为甲苯。

所述的烷氧基封端聚硅氧烷分子式为ROSi(CH3)2(OSi(CH3)2)nR，其中n=8，R为CH3。

经实验验证，本发明的硅橡胶可以在350-365摄氏度的环境下长时间使用，撕裂强度最高可达33.5KN/m。

实施例3

本发明的一种导热性好的硅橡胶，含有按重量比的以下成分：甲基乙烯基硅橡胶100 份、聚金属有机硅氧烷60 份、烷氧基封端聚硅氧烷80份、双二五硫化剂15 份、气相白炭黑35 份、甲基乙基硅油5 份、羟基硅油3 份、导热复合材料20份。

所述的聚金属有机硅氧烷为溶于有机溶剂的溶液，有机溶剂为异丙醇、丁酯。

所述的烷氧基封端聚硅氧烷分子式为ROSi(CH3)2(OSi(CH3)2)nR，其中n=6，R为C6H5。

经实验验证，本发明的硅橡胶可以在350-365摄氏度的环境下长时间使用，撕裂强度最高可达34.8KN/m。

Claims

1.一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，包括甲基乙烯基硅橡胶、聚金属有机硅氧烷、烷氧基封端聚硅氧烷、抗氧化剂、气相白炭黑、甲基乙基硅油、羟基硅油、导热复合材料。

2. 根据权利要求1所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，含有按重量比的以下成分：甲基乙烯基硅橡胶100 份、聚金属有机硅氧烷60 份、烷氧基封端聚硅氧烷50-80份、双二五硫化剂5-15 份、气相白炭黑20-35 份、甲基乙基硅油3-5 份、羟基硅油1-3 份、导热复合材料10-20份。

3. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，所述耐热添加剂为纳米二氧化锡。

4. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，所述气相白炭黑为普通气相白炭黑或硅烷化气相白炭黑。

5. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，聚金属有机硅氧烷的金属元素为铈。

6. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，所述的聚金属有机硅氧烷为颗粒度200-2000目的固体粉末或是溶于有机溶剂的溶液，有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇醇类溶剂，苯、甲苯、二甲苯芳香烃溶剂及醋酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯中的一种或两种以上。

7. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，所述的烷氧基封端聚硅氧烷分子式为ROSi(CH3)2(OSi(CH3)2)nR，其中n=0-20，R为CH3，C2H5，C6H5中的一种。

8. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，抗氧化剂为2,6- 二叔丁基对甲酚。

9. 根据权利要求2所述的一种导热性好的硅橡胶，其特征在于，导热复合材料制备方法为：将锌盐加入含有氧化钛的溶液中得混合溶液，后加入碱性溶液反应至混合溶液的pH 值＝9-10，制得包覆有氢氧化锌的氧化钛复合材料；然后包覆有氢氧化锌的氧化钛复合材料与硅烷偶联剂80-135℃反应制得。