一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及硅橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法，所述導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠30?40份、納米凹凸捧土8?12份、導(dǎo)熱填料40?60份、聚四氟乙烯微粉2?4份、含氫硅油1?3份、硅烷偶聯(lián)劑0.4?0.6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1?1.5份、硫化劑0.5?1.5份、穩(wěn)定劑2?3份，制備方法主要包括稱量、改性處理、混煉三大步驟，本發(fā)明專利技術(shù)采用納米凹凸捧土作為補強材料，并使用硅烷偶聯(lián)劑對其做改性處理，有效提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能及熱性能，本發(fā)明專利技術(shù)導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，同時具有很好的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、阻燃性及力學(xué)性能，且制備方法簡單易行，易于實行工業(yè)化生產(chǎn)。

Heat conducting silicone rubber composite material and preparation method thereof

The present invention relates to the technical field of silicone rubber material, in particular relates to a conductive silicon rubber composite material and preparation method thereof, wherein the conductive silicone rubber composite material by weight of the raw materials of methyl vinyl silicone rubber 30 40 nano attapulgite, 8 12 copies, 60 copies, 40 filler. PTFE powder 2 4 copies, 3 copies of the 1 hydrogen containing silicone oil, silane coupling agent 0.4 0.6 copies, 1 copies of 1.5 titanate coupling agent, curing agent 0.5 1.5 copies, 3 copies of the 2 stabilizer, preparation method including weighing, modification, mixing the three steps. The use of nano attapulgite as reinforcing material, and the use of silane coupling agent modified for its treatment, can effectively improve the mechanical properties and thermal properties of composite materials, the invention of thermal conductive silicone rubber composite material has excellent thermal conductivity, and good resistance Thermal, chemical stability, flame retardancy and mechanical properties, and the preparation method is simple and easy to carry out industrialized production.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及硅橡膠材料
，具體涉及一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
硅橡膠是一種特種合成橡膠，以硅氧鍵為主鏈，而一般的橡膠是以碳-碳鍵為主鏈的結(jié)構(gòu)。由于其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了它具有耐高溫、耐低溫、耐高電壓、耐臭氧老化、耐輻射性、耐侯、生理惰性、高透氣性、以及對潤滑油等介質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)惰性。此外，使用溫度范圍(-50～300℃)寬廣，彈性好、耐漏電起痕與電蝕損性能好，尤其是在其表面積污后仍具有良好的憎水性等特點。但是未填充的硅橡膠導(dǎo)熱性能很差，導(dǎo)熱率一般只有0.165W/(m·K)，通過填充導(dǎo)熱填料可提高其導(dǎo)熱性能。硅橡膠是非結(jié)晶性材料，未補強的硅橡膠其物理機械性能較差，不能滿足實際應(yīng)用的要求，必須使用補強劑對其進行補強。中國專利CN102757648A公開了“一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法”，其使用最常用的氣相白炭黑或沉淀白炭黑作為補強材料，但是氣相白炭黑制備工藝復(fù)雜，價格昂貴，故選取一種價格適中的補強材料尤為必要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)材合料及其制備方法，所述導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，同時具有很好的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、阻燃性及力學(xué)性能，且制備方法簡單易行，易于實行工業(yè)化生產(chǎn)。為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠30-40份、納米凹凸捧土8-12份、導(dǎo)熱填料40-60份、聚四氟乙烯微粉2-4份、含氫硅油1-3份、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-1.5份、硫化劑0.5-1.5份、穩(wěn)定劑2-3份。優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料氮化鋁、碳化硅、氮化硅的混合物。優(yōu)選地，所述含氫硅油的含氫量為0.4-1.2％。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯。優(yōu)選地，所述硫化劑為2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷或過氧化二異丙苯。優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為有機錫熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑的混合物。導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)稱量：按比例稱取各原料；(2)改性處理：將納米凹凸捧土配制為懸浮液，加入硅烷偶聯(lián)劑，調(diào)節(jié)pH至硅烷偶聯(lián)劑完全溶解，于50-60℃下攪拌2-3h后進行噴霧干燥，得包覆有一層硅烷偶聯(lián)劑的改性納米凹凸捧土；將導(dǎo)熱填料、穩(wěn)定劑混合均勻，得混合粉體，將鈦酸酯偶聯(lián)劑加入到乙醇溶液中，調(diào)節(jié)pH至鈦酸酯偶聯(lián)劑完全溶解，加入混合粉體，于50-60℃下攪拌1-2h后進行噴霧干燥，得表面包覆有一層鈦酸酯偶聯(lián)劑的改性混合粉體；(3)混煉：將甲基乙烯基硅橡膠加到輥筒上，包輥后，先加入改性納米凹凸捧土，混煉至均勻；再加入改性混合粉體、含氫硅油、聚四氟乙烯微粉，混煉至均勻；然后加入硫化劑，混煉至均勻，薄通下片，即得硅橡膠混煉膠；將混煉好的硅橡膠放入模具中，冷壓充模后進行一段硫化，一段硫化成型后的樣品在鼓風(fēng)干燥箱中進行二段硫化，既得導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料。本專利技術(shù)的有益效果是：1.本專利技術(shù)采用納米凹凸捧土作為補強材料，并使用硅烷偶聯(lián)劑對其做改性處理，改善凹凸捧土在硅橡膠中的分散性，且硅烷偶聯(lián)劑中的乙烯基團會和硅橡膠上的乙烯基團在硫化過程中發(fā)生交聯(lián)，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。納米凹凸捧土的添加有效提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能及熱性能，同時可有效降低成本。2.在導(dǎo)電填料氮化鋁、碳化硅、氮化硅的共同作用下，硅橡膠導(dǎo)電性能優(yōu)異，同時可提高硅橡膠的機械強度、抗老化性，聚四氟乙烯微粉可有效增強硅橡膠的耐熱性、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性及阻燃性。3.在制備過程中對導(dǎo)電填料進行改性處理，可以加強導(dǎo)熱填料與硅橡膠的結(jié)合從而使導(dǎo)熱性能更加優(yōu)異。4.本專利技術(shù)制備方法簡單易行，易于實行工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例進一步說明本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案，實施例不能理解為是對技術(shù)解決方案的限制。實施例1：一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠35份、納米凹凸捧土10份、導(dǎo)熱填料50份、聚四氟乙烯微粉3份、含氫硅油2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份、四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯1.2份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷1份、穩(wěn)定劑2.5份。所述導(dǎo)熱填料氮化鋁、碳化硅、氮化硅的混合物；所述含氫硅油的含氫量為1.2％；所述穩(wěn)定劑為有機錫熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑的混合物。導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)稱量：按比例稱取各原料；(2)改性處理：將納米凹凸捧土配制為懸浮液，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，調(diào)節(jié)pH至γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷完全溶解，于60℃下攪拌2h后進行噴霧干燥，得包覆有一層γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的改性納米凹凸捧土；將導(dǎo)熱填料、穩(wěn)定劑混合均勻，得混合粉體，將四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯加入到乙醇溶液中，調(diào)節(jié)pH至四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯完全溶解，加入混合粉體，于60℃下攪拌1h后進行噴霧干燥，得表面包覆有一層四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯的改性混合粉體；(3)混煉：將甲基乙烯基硅橡膠加到輥筒上，包輥后，先加入改性納米凹凸捧土，混煉至均勻；再加入改性混合粉體、含氫硅油、聚四氟乙烯微粉，混煉至均勻；然后加入2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷，混煉至均勻，薄通下片，即得硅橡膠混煉膠；將混煉好的硅橡膠放入模具中，冷壓充模后進行一段硫化，一段硫化成型后的樣品在鼓風(fēng)干燥箱中進行二段硫化，既得導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料。實施例2：一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠30份、納米凹凸捧土12份、導(dǎo)熱填料40份、聚四氟乙烯微粉4份、含氫硅油1份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.6份、四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯1份、氧化二異丙苯1.5份、穩(wěn)定劑2份。所述導(dǎo)熱填料氮化鋁、碳化硅、氮化硅的混合物；所述含氫硅油的含氫量為0.4％；所述穩(wěn)定劑為有機錫熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑的混合物。導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：(1)稱量：按比例稱取各原料；(2)改性處理：將納米凹凸捧土配制為懸浮液，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，調(diào)節(jié)pH至γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷完全溶解，于50℃下攪拌3h后進行噴霧干燥，得包覆有一層γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的改性納米凹凸捧土；將導(dǎo)熱填料、穩(wěn)定劑混合均勻，得混合粉體，將四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯加入到乙醇溶液中，調(diào)節(jié)pH至四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯完全溶解，加入混合粉體，于50℃下攪拌2h后進行噴霧干燥，得表面包覆有一層四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯的改性混合粉體；(3)混煉：將甲基乙烯基硅橡膠加到輥筒上，包輥后，先加入改性納米凹凸捧土，混煉至均勻；再加入改性混合粉體、含氫硅油、聚四氟乙烯微粉，混煉至均勻；然后加入氧化二異丙苯，混煉至均勻，薄通下片，即得硅橡膠混煉膠；將混煉好的硅橡膠放入模具中，冷壓充模后進行一段硫化，一段硫化成型后的樣品在鼓風(fēng)干燥箱中進行二段硫化，既得導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料。實施例3：一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，由以下重量本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠30?40份、納米凹凸捧土8?12份、導(dǎo)熱填料40?60份、聚四氟乙烯微粉2?4份、含氫硅油1?3份、硅烷偶聯(lián)劑0.4?0.6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1?1.5份、硫化劑0.5?1.5份、穩(wěn)定劑2?3份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：甲基乙烯基硅橡膠30-40份、納米凹凸捧土8-12份、導(dǎo)熱填料40-60份、聚四氟乙烯微粉2-4份、含氫硅油1-3份、硅烷偶聯(lián)劑0.4-0.6份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-1.5份、硫化劑0.5-1.5份、穩(wěn)定劑2-3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料氮化鋁、碳化硅、氮化硅的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，所述含氫硅油的含氫量為0.4-1.2％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，所述硫化劑為2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷或過氧化二異丙苯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為有機錫熱穩(wěn)定劑、紫外...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周春毅，
申請(專利權(quán))人：吳中區(qū)穹窿山天仲高分子材料技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32