CN109777114A - 一种导热硅胶皮用硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导热硅胶皮用硅橡胶，具体包括如下原料：甲基乙烯基硅橡胶生胶、白炭黑、超导电乙炔炭黑、碳化硅、羟基硅油、硬脂酸锌、乙烯基三甲氧基硅烷、含氢硅油、醇改性氯铂酸催化剂。本发明通过合理设计原料组合及用量配比，使产品具有优异的导热性能和阻燃性能。本发明制备方法生产工艺简单、品质容易控制、在常温下无毒、无味，并具有很好的机械性能，可以被加工成各种模压产品，适合规模化生产。

Description

一种导热硅胶皮用硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种导热硅胶皮用硅橡胶及其制备方法。

背景技术

导热硅胶皮作为一种导热介质，能够填充热源与散热器件之间的缝隙，完成热源与散热器件之间的热传递，具有优良的热传导性、缓冲性和极高的回弹能力。它适用于各类型显示屏的热压邦定工艺，将其垫付在热压头的底部表面，使温度传导较为均匀，隔离被热压产品与热压头，同时具有防止静电的隔离保护作用。

目前在公开的中国专利文献中，专门用于制作硅胶皮的导热硅橡胶专利还较少，而还存在各种不足。如中国专利文件CN104843287 A公开了一种导热硅胶皮及其生产方法，所述的导热硅橡胶皮是由32～35wt％的硅橡胶生胶、62～65wt％的氧化铝粉和3～8wt％的铂金硫化剂组成，混合物经过密炼和开炼处理后得到混合料送入压延机进行压延，并在压延的同时完成PET薄膜的粘附，从而得到贴膜的导热硅胶皮。该方法制备的导热硅胶皮的尺寸精度高，导热效率好，生产是良品率高，但是这种导热硅胶皮的阻燃性差，长期使用过程存在易燃的安全隐患。

中国专利文件CN105754353 A公开了一种高导热硅胶皮及其制作工艺，所述的高导热硅胶皮包括如下重量份的原料：硅胶80～120份、乙烯基硅油10～20份、填充剂10～20份、纳米硅10～20份、补强剂8～12份、环烷油6～10份、增塑剂6～10份、硫磺4～8份、防老剂4～8份、表面活性剂2～4份、双酚A2～4份、聚乙烯1～2份、润滑油1～2份、交联剂DCP 0.5～1.5份。该方法制备的导热硅胶皮热传导的压力分散均匀，导热性能好，但是该方法中所用硫化剂为DCP，不仅硫化温度高，而且长期使用时会产生酮或醛类分解物，对散热器件产生不利的影响。

由此，设计开发一种导热性能和阻燃性能优异，使用不影响散热器件性能且生产工艺简单，适合规模化生产的导热硅胶皮用硅橡胶是本领域的一项重要课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种导热硅胶皮用硅橡胶，其不仅有良好的导热性能和优异的阻燃性能，而且还具有环保、不污染模具等优点。本发明还提供一种导热硅胶皮用硅橡胶的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：甲基乙烯基硅橡胶生胶90～110份、白炭黑20～30份、超导电乙炔炭黑30～40份、碳化硅200～250份、羟基硅油2～6份、硬脂酸锌0.1～0.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1～2份、含氢硅油0.5～1份、醇改性氯铂酸催化剂0.5～1份。

优选地，所述的甲基乙烯基硅橡胶生胶的是由乙烯基含量为2％～4％、分子量为40～50万的甲基乙烯基硅橡胶生胶A，乙烯基含量为0.03％～0.8％、分子量为60～70万的甲基乙烯基硅橡胶生胶B和乙烯基含量为0.2％～0.3％、分子量为50～60万的甲基乙烯基硅橡胶C组成，比例为A：B：C＝0.5：5：4.5。

优选地，所述的白炭黑为气相亲水性白炭黑，其BET法比表面积为150～380m²/g。

优选地，所述的超导电乙炔炭黑比表面积为65m²/g。

优选地，所述的碳化硅是由粒径为15～20μm的碳化硅D和粒径为5～10μm的碳化硅E组成，比例为D：E＝1：0.8～1。

优选地，所述的羟基硅油黏度为25～35厘泊。

优选地，所述的含氢硅油中，活性氢质量分数为0.5～0.8％。

优选地，所述的醇改性氯铂酸催化剂中铂的质量分数为1.0×10^-6～1.0×10^-4。

一种导热硅胶皮用硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)先在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶生和部分白炭黑，再将羟基硅油、硬脂酸锌和乙烯基三甲氧基硅烷倒入白炭黑上方，并在50℃～80℃下捏合成团，然后分批加入剩余白炭黑和超导电乙炔炭黑；

(2)加完白炭黑和超导电乙炔炭黑成团后，再分批加入碳化硅，搅拌成团后出料；

(3)将上述(2)成团的胶料室温放置12h以上，再倒入捏合机中升温至150～175℃之间搅拌1.5～2.5h，然后出料冷却至室温，得到团料；

(4)将含氢硅油加入到上述(3)冷却至室温的团料中，在双辊炼胶机上混炼均匀，再加入醇改性氯铂酸催化剂混合均匀，得到混炼硅橡胶。

以下就本发明的设计思路和机理做详细阐述：

本发明的导热硅胶皮用硅橡胶通过采用甲基乙烯基硅橡胶生胶、白炭黑、超导电乙炔炭黑、碳化硅、羟基硅油、硬脂酸锌、乙烯基三甲氧基硅烷、含氢硅油和醇改性氯铂酸催化剂配制而成，制得的硅胶皮不仅有良好的导热性能和优异的阻燃性能，而且还具有环保、不污染模具等优点。

甲基乙烯基硅橡胶生胶是二甲基硅氧烷链节与甲基乙烯基硅氧烷链节的共聚物。通常在该共聚物中，甲基乙烯基硅氧烷链节的摩尔分数为0.05％～0.5％，即相当于共聚物中1万个硅氧烷链节中含有约5～50个甲基乙烯基硅氧烷链节。虽然不饱和基团含量这样少，但能有效地提高硅橡胶的硫化活性；扩大了使用有机过氧化物品种的范围，简化了原制品的硫化工艺；提高了硅橡胶制品的耐高温老化性。

本发明中所述的甲基乙烯基硅橡胶生胶的每分子中至少有两个硅键合的烯基，不含有硅键合的羟基，且不含有硅键合的烷氧基。

本发明中的甲基乙烯基硅橡胶生胶是由乙烯基含量为2％～4％、分子量为40～50万的甲基乙烯基硅橡胶生胶A，乙烯基含量为0.03％～0.8％、分子量为60～70万的甲基乙烯基硅橡胶生胶B和乙烯基含量为0.2％～0.3％、分子量为50～60万的甲基乙烯基硅橡胶生胶C组成，比例为A：B：C＝0.5：5：4.5。

硅橡胶的生胶的分子链非常柔软，键间相互作用弱，所有它的补强效果与一般有机橡胶有明显的区别，补强填料是混炼硅橡胶的必需成分。

白炭黑是高度分散的二氧化硅，主要用作补强性填料，该补强性填料可以使交联的聚硅氧烷硅橡胶具有足够的机械强度。

白炭黑的粒径越小、比表面积越大，补强效果越好。相同粒径的白炭黑，由于制法不同，其表面的化学与物理性质、所含微量杂质等差异很大，所以补强效果差异很大。白炭黑按制法分为气相法(也称燃烧法)和沉淀法(也称湿法)。气相白炭黑是由四氯化硅在氢气和氧气中燃烧制得的，一般含有微量的氯化氢，但纯度高；用其配置的混炼硅橡胶电性能、密封耐热性、疲劳耐久性、热空气硫化性非常好，补强效果也高。沉淀法白炭黑是由水玻璃(硅酸钠)在盐酸或硫酸中反应制得，一般含有少量水洗不掉的电解质，吸水性大；用其配置的混炼硅橡胶，在电性能、耐热性方面不如气相法白炭黑补强的硅橡胶，且在热空气硫化挤出成形时，易产生发泡现象；但压缩永久变形小，油中膨润性小，回弹好。

基于100重量份的甲基乙烯基硅橡胶生胶，根据本发明的组合物中增强性填料的含量优选为1至100份重量份，更优选为20至30重量份。若低于1重量份，则交联硅橡胶的机械强度不足，若含量超过100重量份，则硅橡胶变脆。

可使用一种填料，也可以使用至少两种填料的混合物。

本发明中的白炭黑为气相白炭黑，其BET法比表面积为150～380m²/g，优选BET法比表面积为150～200m²/g。

用白炭黑作补强填料配置热硫化硅橡胶胶料过程中，白炭黑表面含有的活性Si-OH基使得它与生胶很难润湿，混炼困难；并且白炭黑表面的Si-OH基与生胶分子中的Si-O键或链端的Si-OH基也会形成氢键，产生物理吸附和化学结合，使得配制的胶料在存放过程中逐渐失去塑性和加工性能，这种现象称之为“结构化”。在配制混炼硅橡胶胶料过程中，添加能与白炭黑表面Si-OH基反应，使之疏水化的结构化控制剂，可以改善白炭黑在生胶中的分散及抑制胶料的结构化。

可以选用的结构化控制剂有：低摩尔质量的端羟基聚二甲基硅氧烷、二苯基硅二醇、二甲基二烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷及其他含有硅官能团性基团的化合物。结构化控制剂的种类和用量对胶料的配制工艺及其硫化后制品的物理力学性能等都有很大的影响，正确选择结构化控制剂及合理的使用工艺是配制高品质硅橡胶胶料的关键。

本发明中优选羟基硅油作为结构化控制剂，羟基硅油黏度为25～35厘泊(cP)，优选黏度为28～30厘泊。

在电绝缘性的硅橡胶生胶中，加入导电性填料炭黑配制的混炼硅橡胶，硫化后可以值得体积电阻率为1～10³Ω·cm的导电性硅橡胶制品。用炭黑配制导电性混炼硅橡胶时，应对炭黑的品种、性能进行严格的选择及在混炼硅橡胶配制工艺上采取相应的措施，才能得到导电性、物理性及加工性能都满意的混炼硅橡胶。

炭黑一般按制法进行分类，可以分为炉法、槽法、热解法(包括乙炔炭黑)等。所谓炉法，在耐火室内对杂酚油等进行被适当扩散原料包围额空间中部分燃烧，然后将飞沫进行水冷的方法，采用该方法制造的炭黑称为炉法炭黑。所谓槽法，是在没有被包围的空间对扩散焰进行部分燃烧，使其与冷面(槽板)碰撞的制法，采用该方法制造的炭黑称为槽法炭黑。所谓热解法，是预先将耐火砖的砖格建筑物充分加热，在其中将原料热分解的方法或其他类似的制法，采用该方法制造的炭黑称为热解法炭黑，特别将在热解法中采用乙炔在被包围的空间中的放热分解的制造方法制造的炭黑称为乙炔炭黑。

本发明中使用的炭黑优选采用超导电乙炔炭黑，它具有高纯度、高结构、易分散、导电性好、高吸液性、不吸水和导热性好，其比表面积为65m²/g。

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤炭)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火导热材料。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。目前较为常用的是黑色碳化硅和绿色碳化硅两个品种，其中黑色碳化硅含SiC约95％，其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等；绿色碳化硅含SiC约97％以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃等。

本发明中的碳化硅是由粒径为15～20μm的绿色碳化硅D和粒径为5～8μm的绿色碳化硅E组成，比例为D：E＝1：0.8～1。

混炼硅橡胶模压成形后，制品在脱模时易被撕裂，且多次模压后金属模具表面也容易被污染。普遍采用的解决方法是在混炼胶中添加高级脂肪酸或其金属盐作为内脱模剂。常用的内脱模剂品种有月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬酯酸铝、月桂酸锌、月硅酸镁、油酸钠等。用量为100份硅橡胶生胶中加入0.05～0.5份。可与白炭黑、结构化控制剂一起加入，也可以在硫化前与硫化剂一起加入。

采用高级脂肪酸与其金属盐作为内脱模剂的混练胶在制取结构复杂的制品，特别是一模多件制品时，脱模性不理想，存在脱模力大，制品破损率高的问题。如果将高级脂肪酸及其金属盐与水、含氢硅油、甲基苯基硅油或低聚合度端羟基硅油并用，则脱模效果明显改进。

本发明中优选采用硬脂酸锌作内脱模剂。

用二甲基乙烯基硅氧烷链节封端的甲基乙烯基硅橡胶生胶配制的混炼硅橡胶，既可采用过氧化物硫化体系，也可以采用加成硫化体系。加成硫化的硅橡胶模压制品具有脱模性好、脱模时不易被撕破，制品周边不受空气中氧的阻聚作用而欠硫化，不污染模具等优点；但是使用过程中要注意硫、磷、氮等化合物对铂催化剂活性的影响。

催化剂铂配合物，常使用易在混炼硅橡胶中分散的醇改性氯铂酸溶液或铂的乙烯基硅氧烷配合物低粘度乙烯基硅油溶液。配合量为100份混炼硅橡胶加入相当铂1.0×10^-6～1.0×10^-4份。

醇改性氯铂酸催化剂的制法：1mol氯铂酸，7mol辛醇(2-乙基己醇)配成溶液，在70℃及3.33KPa下处理6h。其间脱除氯化氢及水；然后滤出沉淀。再在70℃及0.266KPa下处理1h，除去未反应的醇，冷却，得1原子铂对2原子氯的醇改性催化剂。在100份低黏度的分子链末端为乙烯基的聚二甲基硅氧烷中加入0.001～0.1份上述1原子铂对2原子氯的醇改性催化剂，稀释后即得到醇改性氯铂酸催化剂中铂的质量分数为1.0×10^-6～1.0×10^-4。

本发明方法中的醇改性氯铂酸，优选铂的质量分数为1.0×10^-6～1.0×10^-4。

交联剂甲基含氢硅油选用分子中至少有大于2个Si-H基的聚有机硅氧烷配合量按生胶分子中乙烯基1个对Si-H基0.5～5个。

本发明中含氢硅油活性氢质量分数优选为0.5～0.8％。

含氢硅油和甲基乙烯基硅橡胶生胶、补强填料在混炼时经过热处理后，所配制的混炼硅橡胶一次硫化后的物理性能和二次硫化后的物理性能差别较小，不需二次硫化。甲基含氢硅油应使用聚合度为2～100、分子中不含有羟基或烷氧基、(CH₃)₃SiO_1/2链节封端的聚甲基氢硅氧烷，100份生胶中加0.5～5份。用量少于0.5份，达不到不需二次硫化的目的，大于5份，则硫化时易与金属模具粘连。甲基乙烯基硅橡胶生胶与白炭黑及甲基含氢硅油的热处理温度应该在100℃以上，最好160℃～200℃之间，热处理时间为0.5～2h。

本发明的优选方案为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、白炭黑20～30份、超导电乙炔炭黑30～40份、碳化硅200～250份、羟基硅油2～6份、硬脂酸锌0.1～0.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1～2份、含氢硅油0.5～1份、醇改性氯铂酸催化剂0.5～1份。

本发明产品在制备时，白炭黑分两部分加入，步骤(1)中所述的部分白炭黑，其质量为白炭黑总质量的10～30％。

本发明的有益效果是：

1、本发明制备的导热硅胶皮用硅橡胶导热性能好，导热系数可以达到1.0～1.2W/(m·K)，能够满足实际使用要求。

2、本发明制备的导热硅胶皮用硅橡胶阻燃性能好，垂直阻燃等级可以达到UL94V-0级，在长期使用过程中不会存在易燃的安全隐患。

3、本发明制备的导热硅胶皮用硅橡胶采用铂金硫化体系，使用过程中不会分解出影响散热器件性能的小分子物质。

4、本发明的导热硅胶皮用硅橡胶的制备方法生产工艺简单、品质容易控制、在常温下无毒、无味，并具有很好的机械性能，适合规模化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步更详细的说明。

本发明实施例使用的甲基乙烯基硅橡胶生胶，每分子中至少有两个硅键合的烯基，不含有硅键合的羟基，且不含有硅键合的烷氧基。

实施例1

各质量份组分如下：分子量为50万、乙烯基含量为3.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为65万、乙烯基含量为0.05％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为60万、乙烯基含量为0.22％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为200m²/g的气相白炭黑25份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑35份，粒径为18μm的碳化硅125份，粒径为6.5μm的碳化硅100份，黏度为25mPa.s羟基硅油4.0份，硬脂酸锌0.3份，乙烯基三甲氧基硅烷1.5份，活性氢质量分数为0.7％的含氢硅油1.0份，铂的质量分数为1.0×10^-5醇改性氯铂酸催化剂0.8份。

硅橡胶的制备方法如下：

(1)先在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑，再将助剂羟基硅油、硬脂酸锌和乙烯基三甲氧基硅烷倒入白炭黑上方，并在70℃下捏合成团，然后分批加完剩余白炭黑和超导电乙炔炭黑；

(2)加完白炭黑和超导电乙炔炭黑成团后，再分批加完碳化硅，搅拌成团后出料；

(3)将上述(2)成团的胶料室温放置12h以上，再倒入捏合机中升温至160℃左右开盖搅拌2h，然后出料冷却至室温，得到团料；

(4)将含氢硅油加入到上述(3)冷却至室温的团料中，在双辊炼胶机上混炼均匀，再加入醇改性氯铂酸催化剂混合均匀，即得。

实施例2

各质量份组分如下：分子量为45万、乙烯基含量为2.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为60万、乙烯基含量为0.08％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为55万、乙烯基含量为0.3％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为150m²/g的气相白炭黑20份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑40份，粒径为15μm的碳化硅125份，粒径为10μm的碳化硅125份，黏度为28mPa.s羟基硅油6.0份，硬脂酸锌0.5份，乙烯基三甲氧基硅烷2.0份，活性氢质量分数为0.8％的含氢硅油0.5份，铂的质量分数为1.0×10^-4醇改性氯铂酸催化剂0.5份。

硅橡胶的制备方法同实施例1相同。

实施例3

各质量份组分如下：分子量为40万、乙烯基含量为4.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为70万、乙烯基含量为0.03％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为50万、乙烯基含量为0.2％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为380m²/g的气相白炭黑30份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑40份，粒径为15μm的碳化硅100份，粒径为10μm的碳化硅100份，黏度为35mPa.s羟基硅油2.0份，硬脂酸锌0.4份，乙烯基三甲氧基硅烷1.0份，活性氢质量分数为0.5％的含氢硅油0.8份，铂的质量分数为1.0×10^-6醇改性氯铂酸催化剂1.0份。

硅橡胶的制备方法同实施例1相同。

实施例4

各质量份组分如下：分子量为45万、乙烯基含量为3.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5.5份，分子量为60万、乙烯基含量为0.8％的甲基乙烯基硅橡胶生胶55份，分子量为55万、乙烯基含量为0.3％的甲基乙烯基硅橡胶生胶49.5份，BET法比面积为150m²/g的气相白炭黑20份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑30份，粒径为20μm的碳化硅125份，粒径为5μm的碳化硅125份，黏度为28mPa.s羟基硅油6.0份，硬脂酸锌0.1份，乙烯基三甲氧基硅烷2.0份，活性氢质量分数为0.8％的含氢硅油0.5份，铂的质量分数为1.0×10^-4醇改性氯铂酸催化剂0.5份。

硅橡胶的制备方法如下：

(1)先在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑，再将助剂羟基硅油、硬脂酸锌和乙烯基三甲氧基硅烷倒入白炭黑上方，并在80℃下捏合成团，然后分批加完剩余白炭黑和超导电乙炔炭黑；

(2)加完白炭黑和超导电乙炔炭黑成团后，再分批加完碳化硅，搅拌成团后出料；

(3)将上述(2)成团的胶料室温放置12h以上，再倒入捏合机中升温至150℃左右开盖搅拌2.5h，然后出料冷却至室温，得到团料；

(4)将含氢硅油加入到上述(3)冷却至室温的团料中，在双辊炼胶机上混炼均匀，再加入醇改性氯铂酸催化剂混合均匀，即得。

实施例5

各质量份组分如下：分子量为50万、乙烯基含量为3.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶4.5份，分子量为65万、乙烯基含量为0.05％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，分子量为60万、乙烯基含量为0.22％的甲基乙烯基硅橡胶生胶40.5份，BET法比面积为200m²/g的气相白炭黑25份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑35份，粒径为18μm的碳化硅125份，粒径为6.5μm的碳化硅100份，黏度为25mPa.s羟基硅油4.0份，硬脂酸锌0.3份，乙烯基三甲氧基硅烷1.5份，活性氢质量分数为0.7％的含氢硅油1.0份，铂的质量分数为1.0×10^-5醇改性氯铂酸催化剂0.8份。

硅橡胶的制备方法如下：

(1)先在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶和部分白炭黑，再将助剂羟基硅油、硬脂酸锌和乙烯基三甲氧基硅烷倒入白炭黑上方，并在50℃下捏合成团，然后分批加完剩余白炭黑和超导电乙炔炭黑；

(2)加完白炭黑和超导电乙炔炭黑成团后，再分批加完碳化硅，搅拌成团后出料；

(3)将上述(2)成团的胶料室温放置12h以上，再倒入捏合机中升温至175℃左右开盖搅拌1.5h，然后出料冷却至室温，得到团料；

(4)将含氢硅油加入到上述(3)冷却至室温的团料中，在双辊炼胶机上混炼均匀，再加入醇改性氯铂酸催化剂混合均匀，即得。

对比例1

各质量份组分如下：分子量为50万、乙烯基含量为3.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为65万、乙烯基含量为0.05％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为60万、乙烯基含量为0.22％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为200m²/g的气相白炭黑25份，比面积为65m²/g的超导电乙炔炭黑35份，粒径为18μm的碳化硅80份，粒径为6.5μm的碳化硅80份，黏度为25mPa.s羟基硅油4.0份，硬脂酸锌0.3份，乙烯基三甲氧基硅烷1.5份，活性氢质量分数为0.7％的含氢硅油1.0份，铂的质量分数为1.0×10^-5醇改性氯铂酸催化剂0.8份。

硅橡胶的制备方法同实施例1相同。

对比例2

各质量份组分如下：分子量为45万、乙烯基含量为2.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为60万、乙烯基含量为0.08％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为55万、乙烯基含量为0.3％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为150m²/g的气相白炭黑20份，比面积为65m²/g的超导乙炔电炭黑40份，粒径为15μm的碳化硅125份，粒径为10μm的碳化硅125份，黏度为28mPa.s羟基硅油6.0份，硬脂酸锌0.5份，乙烯基三甲氧基硅烷2.0份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1.0份。

硅橡胶的制备方法同实施例1相同。

对比例3

各质量份组分如下：分子量为40万、乙烯基含量为4.0％的甲基乙烯基硅橡胶生胶5份，分子量为70万、乙烯基含量为0.03％的甲基乙烯基硅橡胶生胶50份，分子量为50万、乙烯基含量为0.2％的甲基乙烯基硅橡胶生胶45份，BET法比面积为380m²/g的气相白炭黑30份，粒径为15μm的碳化硅100份，粒径为10μm的碳化硅100份，黏度为35mPa.s羟基硅油2.0份，硬脂酸锌0.4份，乙烯基三甲氧基硅烷1.0份，活性氢质量分数为0.5％的含氢硅油0.8份，铂的质量分数为1.0×10^-6醇改性氯铂酸催化剂1.0份。

硅橡胶的制备方法同实施例1相同。

测试及分析

以下对本发明实施例1～3和对比例1～3进行性能测试，测试项目和方法如下：

导热系数

根据GB/T 5990-2006中规定的方法“耐火材料导热系数试验方法(热线法)”，利用DRL-Ⅲ导热系数测定仪测定硅橡胶的导热系数。

硬度

根据GB/T 531.1-2008中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)”，利用GS-709N型邵尔A硬度计来测定如上述所产生的硅橡胶的硬度。

拉伸强度和伸长率

根据GB/T 528-2009中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定”，利用KDⅢ型电子万能试验机来测定如上述所产生的硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率。

撕裂强度

根据GB/T 529-2008中规定的方法“硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形或新月形试样)”，利用KDⅢ型电子万能试验机来测定如上述所产生的硅橡胶新月形试样的撕裂强度。

阻燃性

根据UL94标准，采用HK-HVR水平垂直燃烧试验机来测定如上述所产生的硅橡胶的阻燃等级。

测试结果见表1：实施例1～3和对比例1～3所得硅橡胶的性能表。

表1实施例1～3及对比例1～3硅橡胶的性能表

由表1测试结果可知，由实例1～3制备的热硫化硅橡胶导热系数均能达到1.0W/mK以上，且其UL94垂直燃烧能够达到最高的V-0等级，能够满足各种散热器件对高导热性能和优良阻燃性能的使用要求。当对比例1中碳化硅添加量为160份时，所得硅橡胶的导热系数仅为0.8W/mK；当对比例2中用2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷替代含氢硅油和醇改性氯铂酸催化剂，所得硅橡胶的垂直燃烧仅为V-1等级；当对比例3中不使用超导电乙炔炭黑时，所得硅橡胶的导热系数仅为0.6W/mK。

本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：甲基乙烯基硅橡胶生胶90～110份、白炭黑20～30份、超导电乙炔炭黑30～40份、碳化硅200～250份、羟基硅油2～6份、硬脂酸锌0.1～0.5份、乙烯基三甲氧基硅烷1～2份、含氢硅油0.5～1份、醇改性氯铂酸催化剂0.5～1份。

2.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的甲基乙烯基硅橡胶生胶的是由乙烯基含量为2％～4％、分子量为40～50万的甲基乙烯基硅橡胶生胶A，乙烯基含量为0.03％～0.8％、分子量为60～70万的甲基乙烯基硅橡胶生胶B和乙烯基含量为0.2％～0.3％、分子量为50～60万的甲基乙烯基硅橡胶C组成，比例为A：B：C＝0.5：5：4.5。

3.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的白炭黑为气相亲水性白炭黑，其BET法比表面积为150～380m²/g。

4.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的超导电乙炔炭黑比表面积为65m²/g。

5.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的碳化硅是由粒径为15～20μm的碳化硅D和粒径为5～10μm的碳化硅E组成，比例为D：E＝1：0.8～1。

6.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的羟基硅油黏度为25～35厘泊。

7.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的含氢硅油中，活性氢质量分数为0.5～0.8％。

8.根据权利要求1所述的一种导热硅胶皮用硅橡胶，其特征在于，所述的醇改性氯铂酸催化剂中铂的质量分数为1.0×10^-6～1.0×10^-4。

9.一种权利要求1-8中任一项所述导热硅胶皮用硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先在捏合机中加入全部甲基乙烯基硅橡胶生胶生和部分白炭黑，再将羟基硅油、硬脂酸锌和乙烯基三甲氧基硅烷倒入白炭黑上方，并在50℃～80℃下捏合成团，然后分批加入剩余白炭黑和超导电乙炔炭黑；

(2)加完白炭黑和超导电乙炔炭黑成团后，再分批加入碳化硅，搅拌成团后出料；

(3)将上述(2)成团的胶料室温放置12h以上，再倒入捏合机中升温至150～175℃之间搅拌1.5～2.5h，然后出料冷却至室温，得到团料；

(4)将含氢硅油加入到上述(3)冷却至室温的团料中，在双辊炼胶机上混炼均匀，再加入醇改性氯铂酸催化剂混合均匀，得到混炼硅橡胶。