CN113563721A - 一种高撕裂强度导热硅胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高撕裂强度导热硅胶材料及其制备方法,该材料由以下按重量份计的组分制备而成:MQ硅树脂85‑100份,硅橡胶0‑15份,导热填料400‑1500份,表面活性剂6‑30份,交联剂1‑6份,催化剂1‑2份,抑制剂1‑2份,助剂0.5‑1份,硅胶补强剂0.1‑5份,其中硅橡胶是由不同粘度的液体硅橡胶复配而成,导热填料至少由不同粒径的一种填料组成或由两种以上的填料组成。本发明利用具有一定结构特征及高用量的MQ硅树脂与液体硅橡胶复配作为导热填料的载体,并通过对导热填料载体的真空蒸馏预处理和导热填料的表面改性,制备出了一种具有高撕裂强度、高延伸率、低渗油率的导热硅胶材料。本发明制备的导热硅胶材料的撕裂强度可达到4KN/m以上,导热系数达到2‑5W/(m.K)。
Description
技术领域
本发明涉及一种高撕裂强度的导热硅胶材料及其制备方法,属于热界面材料领域。
背景技术
导热硅胶材料是以硅胶为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料,广泛应用于小型化和微型化的电子设备中,能够填充热源表面与散热器件接触面之间的间隙,将电子设备工作过程中产生的热能传递散发出去,从而避免电子设备内部的热量积聚,提高其运行可靠性。此外,导热硅胶材料还具有优良的绝缘性、弹性和良好的耐高低温老化性能,并且能够长期保持,同时能够长期起到绝缘、减震、密封等作用。
在新能源汽车领域,电池组工作过程中会产生大量的热量,如果不能够及时的散发出去,轻微的会影响电池组的使用时间,严重时则可能会导致燃烧或者爆炸,导热硅胶材料在电池组散热技术中起了关键作用。在汽车在行驶过程中,颠簸震动是不可避免的,如果导热硅胶材料具有优良的弹性,则可以缓冲各个电池组受到的冲击力,起到减震缓冲作用。所以汽车电池用导热硅胶材料不仅需要良好的导热散热功能,还要求一定的机械性能,避免发生变形和开裂等现象。
随着集成技术、微电子封装技术、电子通讯技术的发展,电子元件和电子设备逐渐向小型化和微型化发展,一方面功率越来越大,产生的热能将增加,另一方面热源与散热器件之间的间隙也越来越小,为了适应这种需求,导热硅胶材料也要变得越来越薄。当导热硅胶材料厚度小于0.5mm甚至0.3mm以下时,由于产品的韧性和强度不够,则不利于实际的操作和应用,也很难实现完全填充小间隙空间。所以高撕裂强度、高抗拉强度和高延伸率等机械性能优良的导热硅胶材料的开发具有非常重要的意义。
目前,导热硅胶材料主要通过在有机硅材料中填充大量球形或者片状的导热粉体材料,从而形成有效的导热通路,其中有机硅材料广泛使用乙烯基硅橡胶。为了实现导热硅胶材料的中高导热效果,则需要很高的导热粉体填充量,但是高的填充量会导致导热硅胶材料的拉伸强度和撕裂强度明显下降,降低了其减震、缓冲的性能,同时在实际使用过程中也容易产生变形和开裂。
中国专利CN103436018A公开了一种高韧性超薄导热硅胶垫片及其制备方法,制备原料中用到了MQ硅树脂,但是其含量较低,粘度较高,该发明关注的是导热硅胶垫片的韧性,并没有研究撕裂性能,并且制备方法与本发明也不相同,本发明利用高用量的MQ硅树脂与液体硅橡胶复配作为导热填料的载体,并通过对导热填料载体的真空蒸馏预处理和导热填料的表面改性,制备出了一种具有高撕裂强度、高延伸率、低渗油率的导热硅胶材料。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种高撕裂强度的导热硅胶材,通过对导热填料的表面改性以及填料载体的选择和预处理,本发明的导热硅胶材料具有高的撕裂强度和延伸率、低的渗油率、以及优异的绝缘性能。
本发明的另一目的在于提供了一种高撕裂强度导热硅胶材料的制备方法,对导热填料的表面改性以及填料载体的选择和预处理,实现了提高导热硅胶材料机械性能的目的。
为实现上述第一个目的,本发明的技术方案为:
一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,由以下按重量份计的组分制备而成:
MQ硅树脂85-100份,
硅橡胶0-15份,
导热填料400-1500份,
表面活性剂6-30份,
交联剂1-6份,
催化剂1-2份,
抑制剂1-2份,
助剂0.5-1份,
硅胶补强剂0.1-5份,
其中,所述硅橡胶是由不同粘度的液体硅橡胶复配而成,所述导热填料至少由不同粒径的一种填料组成或由两种以上的填料组成。
本发明中采用的MQ硅树脂同时含有无机结构的四官能团Q结构和有机化的单官能M结构,因此,MQ硅树脂在硅油及硅橡胶中既能够良好的相容,又能够提供良好的机械性能,使得导热硅胶材料具有透明性高、流动性好的特点,便于后续的加工。含乙烯基的MQ硅树脂与含氢交联剂加成反应后,能够形成三维空间网状结构,具有良好的机械性能和高撕裂强度。同时MQ树脂兼具优良的耐高低温和耐辐射性能,本发明中的MQ硅树脂为乙烯基MQ硅树脂,乙烯基的质量百分数为0.1-3.0%,M/Q的摩尔比为0.3-1.0,乙烯基MQ硅树脂低分子含量ΣD3-12小于500ppm,其粘度为300-7000mPa.S(25℃)。
优选地,所述乙烯基MQ硅树脂的粘度为500-5000mPa.S(25℃)。
本发明中的液体硅橡胶为甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油和甲基乙烯基硅橡胶中的一种或多种,如甲基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基封端的聚甲基苯基硅氧烷、甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷、甲氧基封端的聚甲基苯基硅氧烷、甲基乙烯基封端的聚甲基硅氧烷、甲基乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷,其粘度为300-7000mPa.S(25℃)。
优选地,本发明中的液体硅橡胶为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷。
更优选地,本发明中的液体硅橡胶为粘度为3000mPa.s、5000mPa.s、7000mPa.s的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷。
本发明中的导热填料为氮化硼、氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、硅铝酸盐中的一种或多种,填料粒子的外观形貌为片状、类球形、球形的一种或多种,填料粒径D50为1-100um。
优选地,本发明中的导热填料为氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化锌。
更优选地,本发明中的导热填料为球形的氧化铝、氮化铝,粒径在40um以下。
本发明中的表面活性剂为硅烷偶联剂、铝基偶联剂中的一种,其中,所述硅烷偶联剂为甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、γ-(2,3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的任意一种,所述铝基偶联剂为SG-A1821、DL-411、DL-411AF、DL-411DF中的任意一种。
优选地,本发明中的表面活性剂为十六烷基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
本发明中的交联剂为含氢MQ硅树脂、双端含氢硅油、侧链含氢硅油、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种,含氢硅油中氢的质量百分数为0.05-0.5%。
本发明中的催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物、醇改性氯铂酸配合物、铂-乙炔基配合物、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的任意一种。
优选地,本发明中的催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物,其浓度为2000-3000ppm。
本发明中的抑制剂为炔醇类抑制剂、多乙烯基聚硅氧烷类抑制剂、多乙烯基聚硅氧烷类抑制剂中的任意一种。所述炔醇类抑制剂为乙炔基环己醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇,3-苯基-1-丁炔-3-醇等,3-甲基-1-十二炔-3-醇中的任意一种。
优选地,本发明中的抑制剂为搅拌混合过程中不易挥发的3-甲基-1-十二炔-3-醇,为了便于计量,在使用过程中利用乙烯基硅油将抑制剂稀释100倍再添加。
本发明中的助剂为颜料,如黑色颜料、红色颜料、蓝色颜料、绿色颜料、黄色颜料等,可根据实际需要选择相应颜色的颜料。
本发明中的硅胶补强剂为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、二氧化硅、二氧化钛中的一种或多种,硅胶补强剂的加入能够提高产品的抗拉性能。
优选地,本发明中的硅胶补强剂为气相法白炭黑。
本发明所述的高撕裂强度导热硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)导热填料的干燥:真空环境下,将导热填料在80-130℃,加热干燥30-120min,除去表面吸附的水分,冷却至室温,获得干燥的导热填料,备用;
(2)导热填料的表面改性:将用量为导热填料质量1.5-3%的表面活性剂用无水乙醇配置成质量浓度为1-5%的醇溶液,搅拌至水解后将步骤(1)中干燥的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌30-60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;
(3)填料载体的预处理:选择不同粘度的液体硅橡胶进行复配,然后与乙烯基MQ硅树脂按比例进行混合,再加入到二甲苯溶液中,最后进行真空蒸馏预处理,除去小分子化合物,冷却至室温后,得到预处理后的填料载体,其挥发份满足(150℃/3h)≤0.02%的要求。
(4)导热硅胶材料的预成型:向步骤(3)中预处理后的填料载体中加入催化剂和硅胶补强剂,然后将步骤(2)中改性后的导热填料分批次加入填料载体中,每个批次加入后,在真空环境中,温度25℃以下,以50-500转/min的速度搅拌30-120min,混合均匀后,再将稀释后的抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,并再次混合均匀,在此条件下排泡20-60min去除气泡,即制得预成型的导热硅胶材料;
(5)导热硅胶材料的硫化成型:将步骤(4)中预成型的导热硅胶材料进行压延成型,然后再进行硫化成型,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
本发明步骤(3)中真空蒸馏预处理的温度为70-100℃,真空度为-0.09至-0.1MPa,处理的时间为10-30min。
本发明步骤(4)中的温度控制在25℃以下,方便后续加入交联剂以及防止抑制剂的挥发,真空环境为-0.09至-0.1MPa。
本发明步骤(5)中硫化成型的温度为80-150℃,成型的时间为10-60min。
优选地,本发明步骤(5)中硫化成型的温度为125℃,成型的时间为30min。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过采用性能优良的MQ硅树脂与硅橡胶复配作为导热填料的载体,并通过对导热填料载体的真空蒸馏预处理,去除了小分子化合物,实现了导热硅胶材料的低渗油率和产品性能;本发明利用具有一定结构特征及高用量的MQ硅树脂和不同粘度硅橡胶的复配,以及与交联剂的复合使用,在保证导热硅胶材料导热性能同时,明显地提高了产品的机械性能,本发明制备的导热硅胶材料的撕裂强度可达到4KN/m以上,导热系数达到2-5W/(m.K)。
上述说明仅仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下结合本发明较佳的实施例和对比实施例进行详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体的实施例和对比例对本发明进行进一步清楚、完整的描述。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
实施例1
本实施例中的高撕裂强度导热硅胶材料在制备过程中利用的组分如下:MQ硅树脂90份,复配的乙烯基硅油10份,含氢MQ硅树脂2份,含氢硅油0.15份,硅烷偶联剂9份,铂-乙烯基硅氧烷配合物催化剂1份,3-甲基-1-十二炔-3-醇抑制剂1份,球形氧化铝和球形氮化铝导热填料570份,硅胶补强剂气相白炭黑2份,红色颜料0.5份。
制备工艺包括如下步骤:1)将570份球形氧化铝和球形氮化铝导热填料在真空环境下120℃加热干燥60min,去除多余的水分,然后冷却至室温;2)将9份硅烷偶联剂用无水乙醇配置成质量浓度为3%的醇溶液,搅拌至水解后,将干燥好的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;3)将90份MQ硅树脂和复配的10份乙烯基硅油加入到二甲苯溶液中,在100℃、-0.09MPa的条件下进行真空蒸馏预处理30min,冷却至室温后,将催化剂、硅胶补强剂加入其中,然后将表面改性后的导热填料分批次加入其中,每次加入后都在真空环境中25℃以下、以300转/min的速度搅拌50min,再将抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,再次混合均匀并在真空干燥箱中抽真空排气泡20min,得到预成型的导热硅胶材料;4)将预成型的导热硅胶材料在压延机上压延成型,并在125℃的温度下硫化成型30min,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
实施例2
本实施例中的高撕裂强度导热硅胶材料在制备过程中利用的组分如下:MQ硅树脂92份,复配的乙烯基硅油8份,含氢MQ硅树脂2份,端含氢硅油0.12份,硅烷偶联剂12份,铂-乙烯基硅氧烷配合物催化剂1份,3-甲基-1-十二炔-3-醇抑制剂1.1份,球形氧化铝和球形氮化铝导热填料730份,硅胶补强剂气相白炭黑2份,红色颜料0.6份。
制备工艺包括如下步骤:1)将730份球形氧化铝和球形氮化铝导热填料在真空环境下120℃加热干燥80min,去除多余的水分,然后冷却至室温;2)将12份硅烷偶联剂用无水乙醇配置成质量浓度为3%的醇溶液,搅拌至水解后,将干燥好的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;3)将92份MQ硅树脂和复配的8份乙烯基硅油加入到二甲苯溶液中,在100℃、-0.09MPa的条件下进行真空蒸馏预处理30min,冷却至室温后,将催化剂、硅胶补强剂加入其中,然后将表面改性后的导热填料分批次加入其中,每次加入后都在真空环境中、25℃以下、以260转/min的速度搅拌70min,再将抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,再次混合均匀并在真空干燥箱中抽真空排气泡30min,得到预成型的导热硅胶材料;4)将预成型的导热硅胶材料在压延机上压延成型,并在125℃的温度下硫化成型30min,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
实施例3
本实施例中的高撕裂强度导热硅胶材料在制备过程中利用的组分如下:MQ硅树脂95份,复配的乙烯基硅油5份,含氢MQ硅树脂2.1份,含氢硅油0.08份,硅烷偶联剂15份,催化剂铂-乙烯基硅氧烷配合物1份,3-甲基-1-十二炔-3-醇抑制剂1.2份,球形氧化铝和球形氮化铝导热填料900份,硅胶补强剂气相白炭黑2份,红色颜料0.7份。
制备工艺包括如下步骤:1)将900份球形氧化铝和球形氮化铝导热填料在真空环境下120℃加热干燥90min,去除多余的水分,然后冷却至室温;2)将15份硅烷偶联剂用无水乙醇配置成质量浓度为3%的醇溶液,搅拌至水解后,将干燥好的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;3)将95份MQ硅树脂和复配的5份乙烯基硅油加入到二甲苯溶液中,在100℃、-0.09MPa的条件下进行真空蒸馏预处理30min,冷却至室温后,将催化剂、硅胶补强剂加入其中,然后将表面改性后的导热填料分批次加入其中,每次加入后都在真空环境中、25℃以下、以200转/min的速度搅拌90min,再将抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,再次混合均匀并在真空干燥箱中抽真空排气泡40min,得到预成型的导热硅胶材料;4)将预成型的导热硅胶材料在压延机上压延成型,并在125℃的温度下硫化成型30min,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
实施例4
本实施例中的高撕裂强度导热硅胶材料在制备过程中利用的组分如下:乙烯基MQ硅树脂100份,含氢MQ硅树脂2.2份,硅烷偶联剂18份,铂-乙烯基硅氧烷配合物催化剂1份,3-甲基-1-十二炔-3-醇抑制剂1.5份,球形氧化铝和球形导热氮化铝粉体填料1150份,红色颜料0.8份,硅胶补强剂气相白炭黑2份。
制备工艺包括如下步骤:1)将1150份球形氧化铝和球形氮化铝导热填料在真空环境下120℃加热干燥120min,去除多余的水分,然后冷却至室温;2)将18份的硅烷偶联剂用无水乙醇配置成质量浓度为3%的醇溶液,搅拌至水解后,将干燥好的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;3)将100份的乙烯基MQ硅树脂加入到二甲苯溶液中,在100℃、-0.09MPa的条件下进行真空蒸馏预处理30min,冷却至室温后,将催化剂、硅胶补强剂加入其中,然后将表面改性后的导热填料分批次加入其中,每次加入后都在真空环境中、25℃以下、以150转/min的速度搅拌120min,再将抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,再次混合均匀并在真空干燥箱中抽真空排气泡60min,得到预成型的导热硅胶材料;4)将预成型的导热硅胶材料在压延机上压延成型,并在125℃的温度下硫化成型30min,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
对比实施例1
本实施例中的导热硅胶材料在制备过程中利用的组分如下:500mPa.S的乙烯基硅油100份,含氢硅油2.4份,硅烷偶联剂15份,铂-乙烯基硅氧烷配合物催化剂1份,3-甲基-1-十二炔-3-醇抑制剂1份,球形氧化铝导热填料900份,红色颜料0.7份。
制备工艺包括如下步骤:1)将900份的球形氧化铝导热填料在真空环境下120℃加热干燥60min,去除多余的水分,然后冷却至室温;2)将15份的硅烷偶联剂用无水乙醇配置成质量浓度为3%的醇溶液,搅拌至水解后,将干燥好的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;3)将催化剂、硅胶补强剂和表面改性的导热填料分批次加入到100份的乙烯基硅油中,每次加入后都在真空环境中、25℃以下、以300转/min的速度搅拌70min,再将抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,再次混合均匀并真空排气泡20min,得到预成型的导热硅胶材料;4)将预成型的导热硅胶材料在压延机上压延成型,并在125℃的温度下硫化成型30min,即得到导热硅胶材料。
实施例1-4和对比实施例1中制备的导热硅胶材料的导热系数、抗拉强度、延伸率和撕裂强度等性能数据如下表所示:
表1本发明实施例和对比例的数据比较
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比实施例1 |
导热系数W/(m.k) | 2.34 | 2.75 | 3.83 | 4.92 | 2.81 |
抗拉强度MPa | 0.74 | 0.63 | 0.49 | 0.41 | 0.15 |
延伸率% | 559 | 494 | 271 | 195 | 86 |
撕裂强度KN/m | 4.65 | 4.18 | 3.55 | 2.74 | 0.69 |
本发明采用MQ硅树脂与液体硅橡胶的复配,作为导热填料的载体,并对导热填料的载体进行真空蒸馏预处理,然后选择交联剂,并在催化剂的作用下,形成三维空间结构,再通过导热填料的表面改性,提高载体和填料的相容性,实现高撕裂强度、高延伸率等机械性能优良的导热硅胶材料制备,尤其是MQ硅树脂的选择、使用和比例调节,以及填料载体的真空蒸馏预处理,对机械性能的提高尤为重要,本发明的导热硅胶撕裂强度可达到4KN/m以上,导热系数达到2-5W/(m.K)。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应当视为本发明的保护范围。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,由以下按重量份计的组分制备而成:
MQ硅树脂85-100份,
硅橡胶0-15份,
导热填料400-1500份,
表面活性剂6-30份,
交联剂1-6份,
催化剂1-2份,
抑制剂1-2份,
助剂0.5-1份,
硅胶补强剂0.1-5份,
其中,所述硅橡胶是由不同粘度的液体硅橡胶复配而成,所述导热填料至少由不同粒径的一种填料组成或由两种以上的填料组成。
2.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述MQ硅树脂为乙烯基MQ硅树脂,乙烯基的质量百分数为0.1-3.0%,M/Q的摩尔比为0.3-1.0,乙烯基MQ硅树脂低分子含量ΣD3-12小于500ppm。
3.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述MQ硅树脂和所述液体硅橡胶的粘度为300-7000mPa.S(25℃)。
4.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述液体硅橡胶为甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油和甲基乙烯基硅橡胶中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述液体硅橡胶为甲基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基封端的聚甲基苯基硅氧烷、甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷、甲氧基封端的聚甲基苯基硅氧烷以及甲基乙烯基封端的聚甲基硅氧烷、甲基乙烯基封端的聚甲基苯基硅氧烷中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述导热填料为氮化硼、氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、硅铝酸盐中的一种或多种,填料粒子的外观形貌为片状、类球形、球形一种或多种,填料粒径D50为1-100um。
7.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述表面活性剂为硅烷偶联剂、铝基偶联剂中的一种。
8.如权利要求7所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷偶联剂、γ-(2,3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的任意一种,所述铝基偶联剂为SG-A1821、DL-411、DL-411AF、DL-411DF中的任意一种。
9.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述交联剂为含氢MQ硅树脂、双端含氢硅油、侧链含氢硅油、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷中的一种或多种,含氢硅油中氢的质量百分数为0.05-0.5%。
10.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物、醇改性氯铂酸配合物、铂-乙炔基配合物、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的任意一种。
11.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述抑制剂为炔醇类抑制剂、多乙烯基聚硅氧烷类抑制剂、多乙烯基聚硅氧烷类抑制剂中的任意一种。
12.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述助剂为颜料。
13.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述硅胶补强剂为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、二氧化硅、二氧化钛中的一种或多种。
14.如权利要求1所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,该导热硅胶材料的制备方法包括如下步骤:
(1)导热填料的干燥:真空环境下,将导热填料在80-130℃,加热干燥30-120min,除去表面吸附的水分,冷却至室温,获得干燥的导热填料,备用;
(2)导热填料的表面改性:将用量为导热填料质量1.5-3%的表面活性剂用无水乙醇配置成质量浓度为1-5%的醇溶液,搅拌至水解后将步骤(1)中干燥的导热填料加入其中,并在室温常压下搅拌30-60min,之后将导热填料过滤漂洗后烘干,即得到表面改性的导热填料;
(3)填料载体的预处理:选择不同粘度的液体硅橡胶进行复配,然后与乙烯基MQ硅树脂按比例进行混合,再加入到二甲苯溶液中,最后进行真空蒸馏预处理,除去小分子化合物,冷却至室温后,得到预处理后的填料载体,其挥发份满足(150℃/3h)≤0.02%的要求;
(4)导热硅胶材料的预成型:向步骤(3)中预处理后的填料载体中加入催化剂和硅胶补强剂,然后将步骤(2)中改性后的导热填料分批次加入填料载体中,每个批次加入后,在真空环境中,温度25℃以下,以50-500转/min的速度搅拌30-120min,混合均匀后,再将稀释后的抑制剂、助剂、交联剂等加入其中,并再次混合均匀,在此条件下排泡20-60min去除气泡,即制得预成型的导热硅胶材料;
(5)导热硅胶材料的硫化成型:将步骤(4)中预成型的导热硅胶材料进行压延成型,然后再进行硫化成型,即得到所述的高撕裂强度导热硅胶材料。
15.如权利要求14所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述步骤(3)中真空蒸馏预处理的温度为70-100℃,真空度为-0.09至-0.1MPa,处理的时间为10-30min。
16.如权利要求14所述的一种高撕裂强度导热硅胶材料,其特征在于,所述步骤(5)中硫化成型的温度为80-150℃,成型的时间为10-60min。
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