CN107636062A - 导热弹性复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种由交联互聚物弹性体和分散在弹性基质内的导热填料构成的组合物、由所述组合物制成的导热制品和生产所述组合物和制品的方法。

Description

导热弹性复合材料
技术领域
本发明的实施例涉及由交联互聚物弹性体和分散在弹性基质内的导热填料构成的组合物、由组合物制成的导热制品和生产组合物和制品的方法。
背景技术
随着对耗散在微电子、电子、电信和电气装置内产生的热量的需要增加，导热弹性材料对于电子装置封装的总体性能变得愈来愈重要。在这类装置中提供热耗散的关键组件包括例如热界面材料(例如热衬垫、热凝胶等)和导热橡胶密封件等。如硅酮橡胶、氟弹性体(FPM)的耐高温材料和导热弹性材料通常用于这类组件以耗散和有效地管控电子装置内产生的热量。
通常将还可为电绝缘或导电的导热填料添加到弹性材料以增加热导率(Tc)。根据目标Tc，通常需要高体积的填料以形成将弹性体材料从基本上的热绝缘体转化成导热材料所需的网状结构。然而，已知高体积分数的无机填料对弹性体材料的其它特性(如柔软度、压缩永久变形、化合物粘度等)具有负面影响。另外，存在与使用高体积的导热填料相关联的成本增加。
如石墨和氮化硼的填料是通常以相对低负载量提供高本征热导率(Tc)的优选材料。石墨和氮化硼具有分层、平面微结构。通常，层平行堆叠，并且因此形成小片形颗粒。层平面中的原子共价键结，而层之间的键结是经由弱范德华(Van der Waals)键。因此，这些填料具有固有地各向异性(方向相关)的热导率。当在流动加工期间添加到弹性体材料时，它们往往会定向并且提供在平面(或流动)方向上的Tc比在材料的厚度方向上高得多。然而，传导性弹性体组件(例如热界面衬垫)厚度方向上的高Tc对装置构造的热耗散至关重要。
因此，将期望提供导热弹性材料，所述导热弹性体材料具有低填料含量，和/或具有在给定的填料负载量下在材料或组件的厚度方向上的高热导率(Tc)。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供包含至少以下的组合物：
A)连续相，所述连续相包含选自以下组成的组的弹性体：乙烯/α-烯烃互聚物、丙烯/α-烯烃互聚物、丙烯/乙烯互聚物及其组合；
B)不连续相，所述不连续相包含分散在连续相内的交联弹性体，交联弹性体选自以下组成的组：交联乙烯/α-烯烃互聚物、交联丙烯/α-烯烃互聚物、交联丙烯/乙烯互聚物及其组合；以及
C)导热填料，所述导热填料包含分散在连续相内的多种颗粒。
在另一方面，本发明提供由如本文所公开的组合物形成的交联导热组合物。
在另一方面，本发明提供包含至少一种由如本文所公开的组合物形成的组分的制品。
在又一方面，本发明提供一种提供包含导热填料和分散在连续相弹性体基质内的交联弹性体的结构域的交联导热材料的方法。
具体实施方式
本发明的各种实施例涉及导热弹性组合物，所述组合物包含至少(a)包含弹性互聚物(或弹性体)基质的连续相、(b)包含分散或悬浮在连续相内的交联弹性体的结构域的不连续相和(c)分散或悬浮在连续相内的导热填料。另外，某些实施例涉及交联组合物和采用这类导热材料的制品，以及用于制备导热材料的方法。
在各种实施例中，基质组分和/或交联不连续相的弹性体可为所描述弹性体中的两种或更多种的组合。举例来说，一种或多种特性在期望范围之外的弹性体可与第二弹性体组合，使得两种弹性体的共混物具有期望的特性。
在实施例中，相同的弹性体用于基质组分(连续相)和分散的交联组分(不连续相)两者。在实施例中，不同的弹性体用于基质组分。对于两个组分使用相同的弹性体有助于相容性以及连续相和不连续相之间的更好的交接。
用于制备所描述的弹性体的生产工艺是广泛、变化和本领域中已知的。用于生产具有所描述特性的弹性体的任何常规或下文发现的生产工艺都可用于制备本文所述的弹性体。
弹性基质(连续相)
如上所指出，本文所述的导热组合物的一种组分是作为连续相的弹性聚合物(“弹性体”)基质。在各种实施例中，弹性体是基于乙烯的互聚物、基于丙烯的互聚物或其组合。在加工期间，未交联连续相弹性体基质与填料组分和交联组分混配。交联组分形成组合物的不连续相，所述交联组分分散在弹性体基质内。在实施例中，连续相弹性体基质固化，使得弹性体基质的互聚物交联。
在各种实施例中，以弹性体基质、交联弹性体不连续相和导热填料的总体积计，导热组合物包含量的范围在20体积％(“vol％”)到75vol％或40vol％到60vol％的弹性体基质(连续相)。
在实施例中，弹性基质的弹性体的密度的范围在0.8g/cm3到1.4g/cm3，或0.85g/cm3到0.95g/cm3。在实施例中，弹性基质的弹性体的熔融指数≤0.5g/10min到30g/10min，或为0.5g/10min到20g/10min，或为0.5g/10min到10g/10min。在实施例中，弹性基质的弹性体的门尼粘度(ML1+4，125℃)为5到150，或10到100，或20到90，或30到80。
基于乙烯的互聚物
适用于本文的基于乙烯的互聚物为乙烯/α-烯烃(“α-烯烃”)互聚物，包括乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。
因此，在各种实施例中，弹性体为在其中具有聚合的乙烯和α-烯烃共聚单体的基于乙烯的互聚物。在一个实施例中，基于乙烯的互聚物为均匀支化的线性乙烯/α-烯烃共聚物或均匀支化的基本上线性乙烯/α-烯烃互聚物。适用于弹性体组分的α-烯烃单体包括C3-20(即，具有3到20个碳原子)线性、支化或环状α-烯烃。C3-20α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯和1-十八烯。α-烯烃还可具有环状结构，如环己烷或环戊烷，产生如3-环己基-1-丙烯(烯丙基环己烷)和乙烯基环己烷的α-烯烃。说明性乙烯/α-烯烃弹性体包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物和乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物或其中两种或更多种的组合。
在实施例中，基于乙烯的互聚物为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。在实施例中，乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物为乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物(EAODM)。在实施例中，互聚物为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(EPDM)。说明性二烯包括5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯、1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯。在实施例中，二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。在实施例中，乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物包含40wt％到80wt％的乙烯和0.1wt％到15wt％的多烯。
在实施例中，以连续相的总体积计，乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物(例如EPDM)占导热组合物的弹性体基质(连续相)大部分的量。
在实施例中，基于乙烯的互聚物的密度的范围在0.8g/cm3到1.4g/cm3，或0.85g/cm3到0.93g/cm3。
在实施例中，基于乙烯的互聚物的熔融指数(I2)的范围在小于0.5g/10min到30g/10min，或从0.1g/10min，或从0.2g/10min，或从0.3g/10min，或从0.4g/10min到，或从0.5g/10min，至多到30g/10min，或到15g/10min，或到10g/10min，或到5g/10min。
在实施例中，基于乙烯的互聚物的门尼粘度(ML(1+4)，在125℃下)为从5，或从10，或从15，或从20，或从30，并且至多到150，或到100，或到90，或到80，例如20到80。
在实施例中，基于乙烯的互聚物的分子量分布(Mw/Mn)为1.5到8或2到4。
适用于本文的基于乙烯的弹性体的商业实例包括ENGAGETM聚烯烃弹性体(例如ENGAGETM 8130、8200、8402或8452聚烯烃弹性体)、AFFINITYTM聚烯烃弹性体(例如AFFINITYTM GA 1875、1900、1000R、1950)和NORDELTMIP EPDM弹性体(例如NORDELTMIP4570)，全部可购自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company,Midland,MI,USA)。另外可商购的基于乙烯的弹性体包括EXACTTM塑性体和VISTALONTMEPDM橡胶，全部可购自美国德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical,Houston,TX,USA.)；TAFMERTMα-烯烃共聚物、Mitsui EPT EPDM橡胶，可购自日本东京三井化学集团(Mitsui Chemicals Group,Tokyo,Japan)；KeltanTM EPDM橡胶，得自德国科隆的朗盛(Lanxess,Colon,Germany)；ROYALENETM和ROYALEDGETM EPDM橡胶，得自美国路易斯安那州的美国狮子化学(Lion Copolymer,LA,USA.)；KEP EPDM橡胶，得自韩国锦湖(Kumho,Korea)；SUPRENETM EPDM橡胶，得自韩国鲜京化学(SK Chemical,Korea)；JSR EPDM橡胶，得自日本的日本合成橡胶公司(Japan Synthetic Rubber Corporation,Japan)；ESPRENE TMEPDM橡胶，得自日本住友化学(Sumitomo Chemical,Japan)；DUTRALTM EPDM橡胶，得自意大利的Versalis S.P.A.(Versalis S.P.A.,Italy)；以及KUNLUNTM EPDM橡胶，得自中国石化公司(China National Petrochemical Corporation)。
基于丙烯的互聚物
适用于本文的基于丙烯的互聚物为丙烯/α-烯烃互聚物和丙烯/乙烯互聚物。因此，在各种实施例中，弹性体为在其中具有聚合的丙烯和α-烯烃共聚单体的基于丙烯的互聚物。在实施例中，弹性体为丙烯和乙烯的互聚物。
在实施例中，基于丙烯的互聚物为乙烯/丙烯/非共轭多烯互聚物，其中以互聚物的重量计，丙烯占大部分重量。在实施例中，乙烯/丙烯/非共轭多烯互聚物为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(EPDM)。说明性二烯包括5亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、二环戊二烯、1,4己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯。在实施例中，二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)。在实施例中，乙烯/丙烯/非共轭多烯互聚物包含30wt％到45wt％的乙烯、45wt％到70wt％的丙烯和0.1wt％到15wt％的多烯。
在实施例中，以连续相的总体积计，乙烯/丙烯/非共轭多烯互聚物(例如EPDM)占导热组合物的弹性体基质(连续相)大部分的量。
在实施例中，在交联之前，基于丙烯的互聚物的熔体流动速率(MFR，如通过ASTMD1238在230℃/2.16kg下所测量)小于60g/10min，并且至少0.5g/10min，或至少1g/10min，至多30g/10min，或至多25g/10min。在实施例中，如通过差示扫描热量测定(DSC)所测定，基于丙烯的互聚物的峰值熔点(Tmax)显示为15℃到95℃。
在实施例中，基于丙烯的互聚物的密度的范围在0.8g/cm3到1g/cm3，或0.85g/cm3到0.95g/cm3。
在实施例中，基于丙烯的互聚物的熔融指数(I2)的范围在从小于0.5g/10min到30g/10min，或从0.1g/10min，或从0.2g/10min，或从0.3g/10min，或从0.4g/10min，或从0.5g/10min，至多到30g/10min，或到15g/10min，或到10g/10min，或到5g/10min。
在实施例中，基于丙烯的互聚物的门尼粘度(ML(1+4)，在125℃下)为从5，或从10，或从15，或从20，或从30，并且至多到150，或到100，或到90，或到80。
在实施例中，基于丙烯的互聚物的分子量分布(Mw/Mn)为1.5到6或2到4。
在实施例中，丙烯聚合物可为全同立构、间同立构或无规立构聚丙烯。
在实施例中，弹性体为无规丙烯互聚物。无规丙烯互聚物通常包含90摩尔％或更多的衍生自丙烯的单元，其中单元的剩余部分衍生自至少一种α-烯烃单元。无规丙烯共聚物的α-烯烃组分优选地为乙烯(出于本发明的目的被认为α-烯烃)或C4-20线性、支化或环状α-烯烃，如本文所论述。说明性无规聚丙烯互聚物包括(但不限于)丙烯/乙烯、丙烯/1-丁烯、丙烯/1-己烯、丙烯/1-辛烯等。
无规共聚物聚丙烯是可商购的，并且包括VERSIFYTM基于丙烯的弹性体，可购自陶氏化学公司；以及VISTAMAXXTM基于丙烯的弹性体，可购自美国德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化学公司。
交联弹性体(不连续相)
分散或悬浮在弹性基质连续相内的是作为不连续相的交联弹性聚合物的结构域(或“岛”)。在各种实施例中，交联弹性体为交联基于乙烯的互聚物、交联基于丙烯的互聚物或其组合。适用作交联弹性体组分的基于乙烯的互聚物和基于丙烯的互聚物为乙烯/α-烯烃互聚物和丙烯/α-烯烃互聚物及其组合，如本文所述。
在实施例中，组合物的不连续相的交联弹性体组分与连续相的弹性体组合作为预先成形的颗粒。可通过以常规方式(例如使用自由基引发剂，如过氧化物、苯酚、叠氮化物等)使弹性体(互聚物)交联形成颗粒。交联材料可通过机械压碎或研磨成形为颗粒。颗粒的形状并且因此组合物内交联弹性体的分散结构域的形状可变化。在实施例中，形成组合物的不连续相的颗粒(即，分散结构域)的平均直径或宽度大于或等于20μm，或大于或等于30μm，或大于或等于40μm，或大于或等于50μm，并且小于或等于500μm，或小于或等于400μm，或小于或等于300μm，或小于或等于200μm，或小于或等于100μm。在实施例中，颗粒的平均直径或宽度为20μm到500μm，或50μm到200μm。
在实施例中，使不连续相的弹性体组分交联到提供以下交联材料的程度，所述交联材料的凝胶含量为大于或等于20wt％，或大于或等于30wt％，或大于或等于40wt％，或大于或等于50wt％，或大于或等于60wt％，或大于或等于70wt％，或大于或等于80wt％，或大于或等于90wt％，至多100wt％的不溶物。可通过将交联弹性体组分溶解在溶剂中指定的持续时间，并计算凝胶％或不可提取组分％来测量交联的程度。举例来说，参见以下的凝胶含量测定。在一个实施例中，以弹性体的重量计，交联弹性体的凝胶含量为20wt％到100wt％，进一步为30wt％到100wt％，进一步为40wt％到100wt％，进一步为50wt％到100wt％，进一步为60wt％到100wt％，进一步为70wt％到100wt％，进一步为80wt％到100wt％，并且进一步为90wt％到100wt％。可通过将交联弹性体组分溶解在溶剂中指定的持续时间，并计算凝胶％或不可提取组分％来测量凝胶含量。举例来说，参见以下的凝胶含量测定。
导热填料
如上所指出，导热填料分散或悬浮在具有交联弹性聚合物结构域的连续相弹性基质内。
在各种实施例中，导热填料的热导率大于或等于20瓦每米每开尔文(W/m K)，或大于或等于30W/m K，或大于或等于50W/m K，或大于或等于100W/m K，或大于或等于200W/mK，至多1500W/m K，或至多1000W/m K，或至多800W/m K。在实施例中，导热填料的热导率的范围在20W/m K到1500W/m K，或50W/m K到1000W/m K，或100W/m K到800W/m K。
适用于本文的导热填料的实例包括(但不限于)石墨、铝、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氧化锌(ZnO)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、碳纤维、氮化硅、石墨烯纳米小片、硫化锌及其组合。在实施例中，导热填料选自石墨和铝组成的组。这类填料的Tc值在本领域中是已知的。参见例如George Wypych(作者)的《填料手册(材料科学)(Handbook ofFillers(Materials Science))》，ISBN-13：978-1884207693。
在实施例中，填料颗粒的平均纵横比为1:1到1:100，或1:5到1:80，并且优选地1:10到1:50。颗粒可成形为小片或板(即，扁平形)、纤维(即，纤维材料)、棒、针、细粒、球或其任何组合。一般来说，扁平形颗粒具有相对大的颗粒直径和相对小的厚度，并且棒形、针形和纤维形颗粒具有相对小的直径和相对长的长度。在实施例中，导热填料为扁平形状。
可例如通过SEM(扫描电子显微镜)观测来确认导热填料颗粒的形状。也就是说，在SEM图像中，在平均纵横比(即，宽度(或直径)与厚度的比率)为10:1，或30:1的情况下，颗粒被认为具有扁平形状。在平均纵横比(即，长度与直径)为30:1，或100:1的情况下，颗粒被认为具有棒、针或纤维形状。在平均纵横比(即，颗粒的长轴和短轴之间的比率)小于2，或为1.5:1或1.2:1的情况下，颗粒被认为具有球形或细粒形状。
在实施例中，颗粒为平均宽度或直径为5μm到300μm并且平均厚度为0.5μm到10μm的扁平形颗粒。在实施例中，颗粒为平均直径为0.5μm到10μm并且平均长度为15μm到500μm的棒形、针形和纤维形的。在实施例中，颗粒为平均直径为5μm到200μm的球形或细粒形的。
在实施例中，组合物包括一定量的导热填料以提供一定的总体热导率，所述总体热导率为至少0.5W/m K，或至少1.0W/m K，或至少1.5W/m K，并且至多10.0W/m K，或至多8.0W/m K，至多5.0W/m K，并且在实施例中为1.0W/m K到10.0W/m K或1.5W/m K 8W/m K。在一个或多个实施例中，以组合物的总体积计，存在于导热材料中的导热填料的量可大于或等于20vol％，或大于或等于30vol％，并且至多60vol％，或至多50vol％。在实施例中，以组合物的总体积计，导热填料的量的范围在20vol％到60vol％，优选地30vol％到50vol％。
导热填料在本领域中是已知的并且是可商购的。用于本文的不同粒度的可商购的导热填料的实例包括可购自青岛天和达石墨有限公司(中国)(Qingdao TianhedaGraphite Co.Ltd(China))的石墨小片、可购自日本石墨纤维公司(Nippon GraphiteFiber Corporation)的纤维形颗粒和可购自河南远洋铝业有限公司(中国)(HenanYuanyang Aluminum Industry Co.,Ltd(China))的球形颗粒。
在实施例中，导热填料可为单种填料，或在至少一种特性(如填料的颗粒形状、平均粒度、粒度分布和类型)上不同的两种或更多种填料的组合。
添加剂
导热弹性组合物可任选地包括一种或多种相容的添加剂，包括(但不限于)交联剂、辅剂、矿物油、抗氧化剂、偶联剂、塑化剂、加工助剂、阻燃剂、填料(非导热)、紫外吸收剂或稳定剂、着色剂或颜料和抗氧化剂等。这类添加剂可以期望的量使用以实现其期望效应。通常，以组合物的总体积计，这类添加剂可以范围在小于0.01vol％到50vol％的量使用。
在各种实施例中，组合物可进一步包括一种或多种交联剂。交联剂的实例包括(但不限于)硫固化剂、偶氮化合物、硅烷(例如乙烯基三-乙氧基硅烷或乙烯基三-甲氧基硅烷)、过氧化物和其它类型的基团产生剂(例如N-O断裂类型和C-C断裂类型)等。
在实施例中，一种或多种辅剂(共活化剂)和/或促进剂可与交联剂组合使用。合适的辅剂的实例包括(但不限于)多官能(甲基)丙烯酸酯(例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA))二顺丁烯二酰亚胺、(甲基)丙烯酸的锌盐、含烯丙基的氰脲酸酯(例如氰脲酸三烯丙酯(TAC))、含烯丙基的异氰脲酸酯(例如异氰脲酸三烯丙酯(TAIC))、含烯丙基的邻苯二甲酸酯、二烯的均聚物以及二烯和乙烯基芳族物的共聚物等。通常，以组合物的总体积计，存在于导热组合物中的辅剂的量的范围在0.1vol％到0.8vol％。促进剂的实例包括(但不限于)磺酰胺、胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑(thazoles)、秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯和黄原酸酯等。
可包括矿物油作为加工助剂，以促进混配并确保可加工的混合和良好的分散，并且例如当大量的填料存在于组合物中时还作为柔软度增加剂。合适的矿物油的实例包括链烷烃油、环烷油和芳香族油等。在实施例中，以组合物的总体积计，组合物包含10vol％到40vol％的矿物油。
合适的抗氧化剂的实例包括(但不限于)受阻酚、双酚和硫代双酚以及经取代氢醌等。
偶联剂的实例包括(但不限于)硅烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、锆偶联剂、镁偶联剂和锡偶联剂等。
塑化剂的实例包括(但不限于)邻苯二甲酸酯、苯甲酸酯、二苯甲酸酯、热塑性聚氨基甲酸酯塑化剂、邻苯二甲酸酯、萘磺酸酯、偏苯三酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、马来酸酯、磺酰胺、有机磷酸酯和聚丁烯等。
加工助剂的实例包括(但不限于)蜡(例如聚乙烯蜡、植物蜡、石油蜡)、羧酸的金属盐(例如硬脂酸锌、硬脂酸钙等)、脂肪酸(例如硬脂酸、油酸、芥酸等)、脂肪酰胺(例如硬脂酰胺等)、环氧乙烷聚合物、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、非离子表面活性剂和聚硅氧烷等。加工助剂可以0.5vol％到5.0vol％的量使用。
合适的阻燃剂包括(但不限于)氢氧化镁、三水氧化铝(ATH)、磷酸钙、氧化钛、氧化锌、碳酸镁、硫酸钡、硼酸钡、高岭土、二氧化硅、氧化锑、卤烃、卤代酯、卤代醚、溴化阻燃剂和无卤化合物(如有机磷化合物、有机氮化合物)、膨胀阻燃剂等。在实施例中，以组合物中弹性组分的总体积计，组合物包括10vol％到30vol％的一种或多种阻燃剂。
合适的非导热填料包括(但不限于)粘土、滑石、二氧化钛、碳酸钙、沸石等、碳黑和纤维，如玻璃纤维、钢丝或钢网、尼龙或聚酯纤维、金属纤维等。在实施例中，以组合物的总体积计，填料的存在量可为0.01vol％到10vol％。
混配
可通过提供如本文所述的组分的混合物的常规或下文发现的程序，使用如(但不限于)用于组分的熔融共混的混合器的装备和用于连续混合程序的装备(包括单和双螺杆挤出机、静态混合器、法劳(Farrel)连续混合器)以及经设计以紧密接触方式分散组分的其它机器和工艺来制备组合物。
在实施例中，导热填料可在弹性体中熔融混合以制作含填料母体混合物。在实施例中，用作弹性基质(连续相)的弹性体用于制备填料母体混合物。装载在母体混合物相中的填料可在30vol％到90vol％，或40vol％到85vol％，或60vol％到80vol％的范围内。可通过常规或下文发现的熔融混合程序实现填料和弹性体的熔融混合。举例来说，可使用在HAAKE熔融混合器中的熔融挤出或混合。一旦已制备含填料的母体混合物，然后就可以经测定以在最终产物组合物中提供期望浓度的填料的量，将所述含填料的母体混合物添加到弹性体基质组分。在实施例中，使用熔融混合方法使含填料的母体混合物与连续相的弹性体基质组分熔融混合。添加剂(如果使用的话)可在任何时间熔融混合在母体混合物相、非母体混合物相或组合材料中。
在组合物的实施例中，组合物中弹性基质(连续相)(组分A)、交联弹性不连续相(组分B)、导热填料(组分C)的组合vol％大于或等于(≥)组合物总体积的95vol％，或大于或等于组合物总体积的98vol％，或大于或等于组合物总体积的99vol％。
在实施例中，以组分A、组分B和组分C的总体积计，导热填料组分(C)的存在量为20vol％到60vol％，或30vol％到50vol％。在实施例中，以组分A、组分B和组分C的总体积计，弹性基质组分(连续相)的存在量为20vol％到75vol％。在实施例中，以组分A、组分B和组分C的总体积计，交联弹性体组分(不连续相)的存在量为5vol％到25vol％。
在实施例中，组分A的wt％为5到70，组分B的wt％为1到40，并且组分C的wt％为25到90。
在实施例中，组分A与组分B的体积比率为4:5到15:1。在实施例中，组分A与组分C的体积比率为1:3到15:4。在实施例中，组分B与组分C的体积比率为1:12到5:4。
在实施例中，组分A与组分B的重量比率为3:7到26:1。组分A与组分C的重量比率为1:21到21:8。组分B与组分C的重量比率为1:84到7:8。
在实施例中，导热组合物的热导率大于或等于0.5瓦每米每开尔文(W/m·K)，或大于或等于1.0W/m·K，并且至多20W/m·K，或至多10W/m·K。
在实施例中，导热组合物的熔点为30℃到130℃，肖氏A硬度为40到90，肖氏D硬度为10到40，并且拉伸模量为10MPa到500MPa。
组合物可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。
交联组合物
在各种实施例中，可以在自由基引发剂存在下的常规方式或通过根据已知的技术的电离辐射使导热组合物交联。
交联剂的实例包括(但不限于)自由基引发剂，如过氧化物、偶氮化合物、硅烷和酚醛树脂等。有机引发剂是优选的，如过氧化物引发剂中的任何一种，如二异丙苯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯、过辛酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、月桂基过氧化物以及过乙酸叔丁酯等。合适的偶氮化合物包括2,2'-偶氮二(异丁腈)等。合适的乙烯基硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷等。
交联剂可任选地与一种或多种辅剂(共活化剂)和/或促进剂组合使用。以组合物的总体积计，使用的交联剂的量可在0.5vol％到5vol％的范围内。交联温度通常在50℃到250℃的范围内。
在实施例中，还可根据已知的技术，通过用照射(例如电子束或x射线辐射)或水分获得交联。
可通过将组合物溶解在溶剂(例如二甲苯或十氢化萘)中指定的持续时间，并计算凝胶％或不可提取组分％来测量交联的程度。可根据ASTM D2765测定凝胶含量。一般来说，凝胶％通常随着交联水平的增加而增大。在实施例中，使组合物交联到一定的程度以便提供以下固化制品，如使用二甲苯可提取物所测量，以连续相弹性体基质的总重量计，所述固化制品的凝胶含量％为至少20wt％，或至少30wt％，或至少40wt％，或至少50wt％，或至少60wt％，或至少70wt％，或至少80wt％，并且至多100wt％，或至多90wt％。在实施例中，如使用二甲苯可提取物所测量，以连续相弹性体基质的总重量计，交联组合物的凝胶含量为20wt％到100wt％，进一步为30wt％到100wt％，进一步为40wt％到100wt％，进一步为50wt％到100wt％，进一步为60wt％到100wt％，进一步为70wt到100wt，进一步为80wt％到100wt％，并且进一步为90wt％到100wt％。
本发明的实施例提供基于弹性基质(例如EPDM)和具有高Tc水平的导热填料(例如石墨)的岛-海结构化的导热复合材料。在实施例中，导热填料(例如石墨)均匀地分布在弹性体基质中，但基本上在一个方向上定向。在实施例中，在混配期间，将交联弹性体粉末并入弹性基质中作为分散(岛)相。在实施例中，导热填料集中在弹性体基质(海)连续相内，其中基本上没有填料在交联弹性体(岛)分散相内。因此，可形成的连续导热通路越多，则可实现的热导率越高。
在实施例中，交联弹性体粉末分散相可在加工期间在基质弹性体的硫化作用(交联)之前，用作阻断导热填料(例如石墨)的定向的障碍物。
在实施例中，通过交联弹性分散相的存在和相互作用来控制导热填料(例如石墨)在弹性基质连续相内的定向，以实现高热导率(Tc)。
在实施例中，由于交联弹性分散相的存在，大量的导热填料(例如石墨)从流动(平面)方向到厚度方向重新定向，产生期望地增加导热材料的厚度方向上的Tc的导热通路。在实施例中，本发明的导热材料的Tc是不包括呈如本文所提供的岛/海结构的交联弹性分散相的导热材料的Tc的两倍。
在实施例中，大部分的导热填料在材料的厚度方向上定向。在实施例中，在厚度方向上，材料的热导率(Tc)比相同但不具有分散的交联弹性体结构域的材料大至少两倍。
制品
本发明的组合物可用于制备各种制品或其构成部件或部分。在实施例中，包括交联剂的组合物可制作成制品，并且温度升高以允许弹性体基质(连续相)的交联。在另一个实施例中，包括交联剂的组合物可制作成制品，并暴露于辐射源以允许组合物的交联。
本发明组合物可通过多种常规技术和设备中的任一种技术和设备加工成制品。说明性工艺包括(但不限于)注塑成型、挤出成型、热成形、压缩成型、旋转成型、搪塑、包覆成型、嵌入成型、吹塑成型、压延和本领域的技术人员熟知的其它加工技术。可通过流延或输入工艺(包括吹塑膜工艺)生产膜，包括多层膜。
制品包括(但不限于)片材、模制商品和挤制部件。附加制品包括汽车部件、挡风雨条、皮带、软管、电线和电缆的护套和绝缘材料(包括阻燃型式)、密封件、O形环、轮胎组件、计算机部件、建筑材料、电子材料等应用。
在各种实施例中，交联导热组合物可用作各种制品中的热界面材料。在各种实施例中，导热材料可用于包含发热组件、热耗散组件和热界面材料的制品中，其中定位热界面材料以便将热量从发热组件传递到热耗散组件，且其中热界面材料包含上述的导热材料。发热组件的实例包括(但不限于)微处理器、中央处理单元和图形处理器。热耗散组件的实例包括(但不限于)散热器。
在各种实施例中，交联导热组合物可用作弹性密封件。这类密封件可用于电信装置、泵、阀等。密封件可为任何形状，包括O形环、T形环、密封垫等。
制品可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。
定义
除非相反地陈述、从上下文暗示或本领域惯用的，否则所有份数和百分比都是按重量计，并且所有测试方法都是到本公开的提交日为止的现行方法。
出于美国专利实践的目的，任何参考的专利、专利申请或公开的内容，尤其关于合成技术、产品以及加工设计、聚合物、催化剂、定义(达到与本公开中具体提供的任何定义不得相互矛盾的程度)以及本领域中的一般知识的内容以全文引用的方式并入(或其等效美国版因此以引用的方式并入)。
除非另外指明，否则本公开中的数值范围是近似的，并且因此可包括在所述范围之外的值。数值范围包括从下限值到上限值并且包括下限值和上限值、以一个单位递增的所有值，其限制条件是任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。举例来说，如果例如分子量、重量百分比等的组成特性、物理特性或其它特性是100到1,000，那么意图为明确地列举所有单独值，如100、101、102等以及子范围，如100到144、155到170、197到200等。对于含有小于1的值或含有大于1的小数(例如0.9、1.1等)的范围，一个单位按需要被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。对于含有小于10的个位数的范围(例如1到5)，通常认为一个单位是0.1。这些仅是具体预期的实例，并且所列举的最低值和最高值之间的数值的全部可能组合将被认为在本公开中明确陈述。在本公开内尤其针对本发明组合物中的各种组分的量，以及对这些组合物和由这些组合物制成的光缆保护组件加以定义的各种特点和特性提供数值范围。
如本文所使用的“纵横比”是指最长尺寸的平均值与最短尺寸的平均值的比率。对于具有非纤维扁平(板状)形状的颗粒，纵横比是指颗粒宽度或直径(即，最长尺寸)的平均值与颗粒厚度(即，最短尺寸)的平均值的比率。对于棒形、针形和纤维颗粒，纵横比是指颗粒长度(即，最长尺寸)的平均值与颗粒宽度或直径(即，最短尺寸)的平均值的比率。对于球形，纵横比是指颗粒的长轴和短轴之间的比率。
如本文所使用的“组合物”和类似术语意指两种或更多种组分的混合物或共混物。
“包含、”“包括、”“具有”以及其派生词并不旨在排除任何附加组分、步骤或程序的存在，不论其是否具体地公开。为了避免任何疑问，除非相反地陈述，否则通过使用术语“包含”所要求的所有组合物可包括任何附加添加剂、佐剂或化合物(无论聚合或以其它方式)。相比之下，术语“基本上由…组成”从任何随后列举的范围排除除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外任何其它组分、步骤或程序。术语“由…组成”排除没有具体叙述或列出的任何组分、步骤或程序。
“连续相”为意指在分散或多相系统(也被称为“海”相(与“岛”相相对))中分散或悬浮其它组分的组分的领域公认的术语。
如本文所使用的“交联、”“固化”和类似术语是指组合物或组合物的组分经受或暴露于诱导交联的处理以提供凝胶含量为20wt％到100wt％的不溶物的组合物或组分。可根据ASTM 2765-84，通过将组合物或组分溶解在交联之前溶解组合物或组分的溶剂(例如二甲苯或十氢萘)中指定的持续时间，并计算凝胶％或不可提取组分％，来测量交联的程度。凝胶含量％通常随着交联水平的增加而增大。
如本文所使用的“弹性体”和类似术语表示具有粘弹性的聚合物。一般来说，弹性体相对于如热塑物的其它材料将具有较低的拉伸模量和较高的破坏应变。
如本文所使用的术语“基于乙烯的聚合物”是指包含呈聚合形式的大部分重量百分比(wt％)的乙烯(以聚合物的重量计)以及任选地至少一种共聚单体的聚合物。
如本文所使用的术语“基于乙烯的互聚物、”“基于乙烯的弹性体”和类似术语是指包含呈聚合形式的乙烯(以聚合物的重量计)和至少一种共聚单体的聚合物。在一个实施例中，“基于乙烯的互聚物”包含大部分重量％的乙烯(以互聚物的重量计)。
如本文所使用的术语“乙烯/α-烯烃互聚物”是指包含呈聚合形式的乙烯和至少α-烯烃的互聚物。在一个实施例中，“乙烯/α-烯烃互聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)。
如本文所使用的术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指包含作为仅有的两种单体类型的呈聚合形式的大部分重量百分比(wt％)的乙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃的共聚物。
如本文所使用的术语“乙烯/α-烯烃/二烯互聚物”是指包含呈聚合形式的乙烯、至少α-烯烃和二烯的聚合物。在一个实施例中，“乙烯/α-烯烃/二烯互聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)。在一个实施例中，“乙烯/α-烯烃/二烯互聚物”包含大部分重量百分比的丙烯(以互聚物的重量计)。
如本文所使用的术语“乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物”是指包含作为仅有的三种单体类型的呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和二烯的聚合物。在一个实施例中，“乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以三元共聚物的重量计)。在一个实施例中，“乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物”包含大部分重量百分比的丙烯(以互聚物的重量计)。
如本文所使用的“纤维颗粒”和类似术语是指呈线、长丝或纤维(包括作为单根多股纤维的加捻长丝)形式、编织结构和其它形式(如编带)的颗粒。
如本文所使用的“互聚物”和类似术语意指通过使至少两种不同类型的单体聚合而制备的聚合物。通用术语互聚物因此包括共聚物(用以指代由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由多于两种不同类型的单体制备的聚合物(例如三元共聚物(三种不同的单体类型)和四元共聚物(四种不同的单体类型))。
如本文所使用的“扁平”、“板状”和类似术语是指如类似于薄的平板或片材的颗粒的形态或形状。
如本文所使用的“聚合物”和类似术语是指通过使无论是相同还是不同类型的单体聚合而制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语均聚物(用以指代仅由一种类型单体制备的聚合物，应理解痕量杂质可并入在聚合物结构中)和如本文所定义的术语互聚物。痕量杂质(如催化剂残余物)可并入到聚合物中和/或聚合物内。
如本文所使用的“聚烯烃弹性体”和类似术语表示由两种或更多种类型的α-烯烃单体(包括乙烯单体)制备的热塑性弹性体互聚物。一般来说，聚烯烃弹性体基本上可为线性的，并且可具有基本上均匀分布的共聚单体。
如本文所使用的“基于丙烯的聚合物”是指包含呈聚合形式的大部分重量百分比(wt％)的丙烯单体(以聚合物的总重量计)以及任选地至少一种共聚单体的聚合物。
如本文所使用的术语“基于丙烯的互聚物、”“基于丙烯的弹性体”和类似术语是指包含呈聚合形式的大部分重量百分比(wt％)的丙烯单体(以聚合物的总重量计)和至少一种共聚单体的聚合物。
如本文所使用的“丙烯/α-烯烃共聚物”是指包含作为仅有的两种单体类型的呈聚合形式的大部分量的丙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃的共聚物。
如本文所使用的“丙烯/乙烯共聚物”是指包含作为仅有的两种单体类型的呈聚合形式的大部分重量百分比(wt％)(即，>50wt％)的丙烯单体(以共聚物的重量计)和乙烯的共聚物。
如本文所使用的“无规共聚物”和类似术语意指其中单体在聚合物链上随机地分布的共聚物。
如本文所使用的“导热填料”是能够传导热量的填料。在实施例中，导热填料能够传导热量，并且是电绝缘的。在其它实施例中，导热填料能够传导热量，并且是导电的。
测试方法
压缩永久变形.根据GB/T 7759-1996，在条件90℃、168hr下，以25％的压缩比；大小：A型来测量测试样品的压缩永久变形。压缩永久变形测量值是三(3)个样品的平均值。D792。通过切割来自实验部分中描述的压缩成型薄板的具有3cm直径的圆板，并且然后将四个圆板堆叠(面对面)成一个测试样品来制备每个测试样品。
密度.根据ASTM国际(“ASTM”)方法D792来测定如本文所提供的聚合物密度(以g/cm3为单位)。
凝胶含量.根据ASTM D2765，通过在170℃下在沸腾的二甲苯中提取12小时来测定凝胶含量(不溶的级分)。将粒度为约3mm的十克交联弹性体团粒用于测试。通过取3个测试样品的平均值获得凝胶含量结果。
熔体流动速率(MFR).根据ASTM D1238(在230℃/2.16kg下)测定如本文所提供的熔体流动速率(MFR)(以g/10min为单位)。
熔融指数.根据ASTM方法D1238测定本文提供的熔融指数(I2)。除非另外指出，否则熔融指数(I2)在190℃/2.16kg下测定，并且以每10分钟流出的克数为单位报告。
熔点.通过差示扫描热量测定测定熔点。在氮气氛围下在DSC-Q2000仪器上执行测量。使用约8mg的样品。以10℃/min的加热速率施加从室温到180℃的动态温度扫描。使用相同的升温速率进行两次扫描，并且从第二次扫描获得相变温度。在第一次加热扫描之后进行冷却扫描。
分子量/分子量分布.通过凝胶渗透色谱法测定以g/mol形式的分子量(Mw)和也称为“多分散指数”(PDI)的分子量分布(MWD)(Mw/Mn)(Mw被定义为重均分子量，并且Mn被定义为数均分子量)。
门尼粘度，MV.除非另外指定，否则根据ASTM D1646测量以ML(1+4)125℃形式的门尼粘度，MV。门尼粘度是纯互聚物(无油、无填料)的门尼粘度。
形态观测.将来自实验部分的制备的薄板样品切割成0.5cm(宽度)×1.0cm(长度)×3mm(厚度)的块，用于进行横截面成像。使用Nova Nano630SEM通过背散射电子检测器观测经抛光的块。
肖氏A硬度.根据ASTM方法D2240，基于以十(10)秒的指定时间测量的凹陷测定肖氏A硬度(@10sec.)。从来自实验部分的压缩成型的薄板切割出样品试样。肖氏A硬度测量值是三(3)个样品的平均值。
热导率(Tc).稳态热流方法(DRL-II设备，其符合ASTM D5470-2006)用于热导率(Tc)测量。从如实验部分中描述的压缩成型的硫化薄板切割出用于Tc测量的样品。样品大小为30mm(直径)×3mm(厚)。测量温度为约60℃。Tc测量值是三(3)个样品的平均值。
具体实施例
材料和试剂
在下文详述的实例中，使用以下材料：
表1：原材料
本发明实例&比较实例的制备
样品混配
使用实验室规模的HAAKE混合器混配所有样品。HAAKE混合器初始地设置在90℃，并且转子速度80到100转每分钟(rpm)。
通过振荡使填料(即，石墨、铝粉末)、EPDM粉末、交联剂和辅剂混合在一起以形成共混物。将EPDM橡胶(或硅酮橡胶)初始地装载到用于混配的HAAKE混合器腔室中，直到腔室温度升高到约90℃。然后以四次单独的添加将填料共混物缓慢地添加到混合物如果需要的话，在每次添加填料混合物之后缓慢地装载矿物油，以确保扭矩不急剧地降低。在添加所有组分之后，使共混物在一起混合例如再5分钟。为防止交联，在整个混配过程中，控制熔融温度小于125℃。
通过压缩成型制备薄板
将通过HAAKE混合获得复合材料压缩成型(在120℃和20MPa下持续30秒)成“6cm×6cm×3mm”的薄板。然后将制备的薄板在180℃、10MPa下硫化16min。将获得的硫化橡胶复合材料的薄板样品用于热导率、肖氏A硬度和压缩永久变形测量。通过以下方法分析每个测量值。
样品重量％(wt％)到体积％(vol％)的转换
对于每个样品，基于每种组分的密度将组分的重量％(wt％)转换为体积％(vol％)。
对于来自下表3的本发明样品TS2a的组分，下表2提供wt％到vol％的计算的实例。
表2：样品TS2a的wt％到vol％的计算
实例
研究1
根据下表3中提供的配方制备根据本发明的三个测试样品(TS1、TS2a、TS2b)和两个比较样品(CS1、CS2)。
表3：样品S1到样品S3和样品CS1到样品CS3的组成和特性
组成(vol％) CS1 TS1 CS2 TS2a TS2b
EPDM NordelTM IP 4570 60 41.8 60 45 48
石墨(虎迈)，小片 40 5 --- --- ---
石墨(天和达)200目，小片 --- --- 26.7 26.7 26.7
交联EPDM粉末 --- 18.2 --- 15 12
Al粉末 --- --- 13.3 13.3 13.3
Luperox F40交联剂1 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
Ricon 153D辅剂1 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
热导率(Tc)(W/m·K) 1.03 1.89 1.26 2.54 2.10
肖氏A硬度 --- --- 90 90 90
压缩永久变形(％) --- --- 25.5 21.3 25.8
1交联剂和辅剂的量是按(未交联)EPDM互聚物的总重量计。
如表3所示，用作为连续相(基质)的60vol％EPDM制备比较样品CS1。在测试样品TS1中，作为分散(岛)相的18.2vol％的交联EPDM粉末代替CS1中相同体积分数的EPDM。由回收的、先前交联EPDM材料制备在测试样品中使用的交联EPDM粉末。因此，石墨填料不进入EPDM粉末(分散)相内，并且在混配和成型样品期间集中在EPDM基质内。
包括交联EPDM粉末的TS1的热导率(Tc)示出约83％的增加(增加到1.9W/mK)或几乎为CS1的Tc水平(1.03W/mK)的两倍。从测试样品TS1复合材料的成型薄板拍摄的横截面SEM图像示出石墨集中在EPDM连续相内，其中所述石墨形成导热通路。SEM图像示出在TS1复合材料的交联EPDM粉末分散(岛)相中不存在石墨小片。
与CS1相比较，TS1复合材料的SEM图像示出引入EPDM粉末还阻断部分石墨小片的定向。在不希望受理论束缚的情况下，认为由于交联EPDM粉末引起的石墨小片在EPDM基质内的重新定向提高了测试样品TS1的通面Tc。
在测试样品TS2a中，石墨和球形Al粉末的混杂填料用于证实作为分散在EPDM基质(海相)内的不连续(岛)相的交联EPDM对Tc值的影响。如表3所示，测试样品TS2a的Tc水平(2.54W/m·K)是CS2的Tc水平(1.26W/m·K)的两倍。SEM图像示出在TS2a中混杂填料同样集中在连续EPDM基质相内，而不是在交联EPDM粉末相中。
SEM图像还示出，与其中大部分石墨小片定向在平面内方向(即流动方向)上的CS2复合材料相比较，在测试样品TS2a内，较大部分的石墨小片定向在厚度方向上。TS2a的较高Tc值证实交联EPDM对导热填料的定向的影响，所述影响增加复合材料在期望厚度方向上的Tc值。
在测试样品TS2b中，EPDM粉末的量减少到12vol％。与TS2a相比较，TS2b的较低Tc值证实TS2b复合材料内降低的填料浓度中和填料定向改变的影响。然而，尽管TS2b的Tc值低于TS2a的Tc值，但是与CS2相比较，由于交联EPDM粉末的结构域(岛)的存在而产生的Tc增加仍然是显著的(增加～67％)。
对于表3中CS2、TS2a和TS2b中的每个，压缩永久变形值低于30％，这满足一般密封剂应用的要求。然而，添加40vol％的填料使肖氏A硬度增大到90(未填充的对应部分的肖氏A硬度为～60)，这被认为对于大多数与密封剂和热界面材料相关的应用来说过高。然而，这类组合物适用于不需要较低肖氏A硬度值的其它应用。
研究2
基于测试样品TS2b制备测试样品，以检查白色矿物油对于降低复合材料的肖氏A硬度水平的影响。根据下表4中提供的配方制备三个测试样品(T2c、TS2d、TS2e)。所述表包括作为比较样品的测试样品TS2b。
表4：含有油和/或硅酮橡胶的配制物
1交联剂和辅剂的量是按(未交联)EPDM互聚物的总重量计。
与TS2b相比较，对于测试样品TS2c，添加31.0vol％的矿物油显著地使肖氏A硬度从90减小到70，同时Tc水平保持约相同。压缩永久变形从约26％降低到约18％。尽管压缩永久变形可随硬度不同而不同，但是约18％的TS2c的压缩永久变形对于大多数导热弹性材料应用是可接受的。
对于测试样品TS2d和TS2e，将EPDM和矿物油与具有固有低肖氏A硬度的硅酮橡胶组合作为基质，产生进一步降低的肖氏A硬度62和64(与TS2c的70相比较)，同时压缩永久变形维持在约20％。与TS2c相比较，样品TS2d和TS2e的Tc值在一定程度上减小，这可是由于与EPDM(EPDM Nordel IP 4570，Tc＝0.22W/m·K)相比较，硅酮橡胶的较低固有Tc(Tc＝0.19W/m·K)。
研究3
如研究2中所证实，与单独的EPDM/油基质相比较，添加到EPDM/油基质的具有低硬度的硅酮橡胶进一步降低复合材料的肖氏A硬度。公知低硬度的硅酮橡胶在某些应用中提供优于EPDM的优点。
在此研究中，检查使用低硬度硅橡胶作为唯一的基质组分(比较样品CS3)用于产生柔软、导热的橡胶化合物，并且与用EPDM/矿物油/硅酮橡胶基质制成的测试样品TS2e相比较。
根据下表5中提供的配方制备样品CS3。所述表包括测试样品TS2e(来自表4)。
表5：基于EPDM/油的组合物与基于硅酮橡胶的组合物的比较
1交联剂和辅剂的量是按(未交联)EPDM互聚物和硅橡胶的总重量计。
如表5中的结果示出，用作为唯一基质组分的硅酮橡胶制成的样品CS3的肖氏A硬度高于用EPDM/油/硅酮橡胶基质制成的TS2e测试样品的肖氏A硬度。另外，样品CS3的Tc值(在1.55W/m·K)低于用EPDM/油基质或EPDM/油/硅酮橡胶基质制成的测试样品TS2c、TS2d和TS2e的Tc值(相应地，Tc＝2.12W/m·K、1.80W/m·K和1.90W/m·K)。此外，使用单独地基于硅酮橡胶的基质在压缩永久变形方面未表现出优于TS2e测试样品的优点。
表5中的结果证实，由EPDM/油混合物或EPDM/油/硅酮橡胶混合物制成的基质提供具有比由单独地由硅酮橡胶构成的基质制成的复合材料更高的Tc、更低的硬度和更低的压缩永久变形的导热弹性复合材料。
具体来说期望的是，本发明不限于本文中所含有的实施例和说明，而是包括那些实施例的修改形式，所述修改形式包括在以下权利要求书范围内的实施例部分和不同实施例的要素组合。

Claims (15)

1.一种组合物，所述组合物包含至少以下：
A)连续相，所述连续相包含选自以下组成的组的弹性体：乙烯/α-烯烃互聚物、丙烯/α-烯烃互聚物、丙烯/乙烯互聚物以及其组合；
B)不连续相，所述不连续相包含分散在所述连续相内的交联弹性体，所述交联弹性体选自以下组成的组：交联乙烯/α-烯烃互聚物、交联丙烯/α-烯烃互聚物、交联丙烯/乙烯互聚物以及其组合；以及
C)导热填料，所述导热填料包含分散在所述连续相内的多种颗粒。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的热导率≥0.5瓦每米每开尔文(W/mK)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述填料的热导率≥20瓦每米每开尔文(W/m K)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中所述填料选自以下组成的组：石墨、铝、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氧化锌、碳化硅、氮化铝、碳纤维、氮化硅、石墨烯纳米小片、硫化锌及其组合。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中所述填料的纵横比为1:1到1:100。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中所述填料的所述颗粒呈扁平形状、纤维形式或其组合。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中组分A的所述弹性体具有：
0.8g/cc到1.4g/cc的密度，以及
5到150的门尼粘度(ML1+4，125℃)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中所述组分A的所述弹性体为乙烯/α-烯烃互聚物。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/丙烯/二烯(EPDM)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中组分A、组分B、组分C的存在量≥所述组合物的总重量的95wt％。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中以所述组合物的总体积计，组分C的所述导热填料的存在量为20体积％到60体积％(vol％)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的组合物，其中以所述组合物的总体积计
组分A的存在量为20vol％到75vol％，以及
组分B的存在量为5vol％到25vol％。
13.一种交联组合物，所述交联组合物由根据前述权利要求中的任一项所述的组合物形成。
14.一种制品，所述制品包含至少一种由根据前述权利要求中的任一项所述的组合物形成的组分。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述制品选自热界面材料和弹性体密封件组成的组。
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