本發(fā)明涉及硅橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料以及制備方法。
背景技術(shù):
隨著微電子組裝向密集化方向發(fā)展,電子元件的工作環(huán)境溫度不斷升高,導(dǎo)致其工作可靠性明顯下降。因此及時散熱成為影響電子元件使用壽命的重要因素。導(dǎo)熱硅橡膠作為具有極強(qiáng)導(dǎo)熱性能的一類硅橡膠復(fù)合材料,在電子、電氣、軍工等領(lǐng)域中需要散熱、傳熱、絕緣、減震等部位得到了廣泛應(yīng)用。導(dǎo)熱硅橡膠對于電子產(chǎn)品的密集化、小型化以及延長壽命都具有重要意義。導(dǎo)熱橡膠分為本征型導(dǎo)熱橡膠和填充型導(dǎo)熱橡膠。其中填充型導(dǎo)熱硅橡膠因為價格相對較低,加工和成型方便,配方和工藝靈活多變,在散熱、傳熱、減震等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。硅橡膠本身的導(dǎo)熱性能較差,通過填充具有較高導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱劑,可以明顯提高硅橡膠材料的導(dǎo)熱性能。目前工業(yè)生產(chǎn)的導(dǎo)熱硅橡膠僅為單純填充型,導(dǎo)熱填料價格昂貴、填充量高限制了導(dǎo)熱硅橡膠復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料及其制備方法,使得制得的材料具有突出的導(dǎo)熱性和機(jī)械性能。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料,所述復(fù)合材料由以下組分制備得到,組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為:硅橡膠100份;硫化劑0.5-5份;改性導(dǎo)熱劑1-1000份;所述的改性導(dǎo)熱劑為利用表界面聚合法改性后的氧化物、氮化物、碳化物、炭黑、石墨或碳纖維中的一種或兩種以上復(fù)合。優(yōu)選地,所述硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠、氟硅橡膠以及不同白炭黑添加量的母煉膠;所述不同白炭黑添加量的母煉膠中,白炭黑的添加量為0-100份。優(yōu)選地,所述硫化劑為雙-25、雙-24、BPO、DCP。優(yōu)選地,所述氧化物為氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂或二氧化硅中的一種以上;所述氮化物為氮化鋁、氮化硅或氮化硼中的一種以上;所述碳化物為碳化硅、碳化鈦或碳化硼中的一種以上。優(yōu)選地,所述導(dǎo)熱劑為微米或納米級導(dǎo)熱劑。一種高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:a:利用表界面聚合法改性導(dǎo)熱劑:取導(dǎo)熱劑10g加入400-1000ml水中,然后加入十二烷基硫酸鈉0.01-0.5g,機(jī)械攪拌5-30min;加入改性劑100-500ul,攪拌5-30min;加入過硫酸銨0.8-1.8g,攪拌4h后過濾、洗滌、烘干;b:將硅橡膠、改性導(dǎo)熱劑和硫化劑加入開放式煉膠機(jī)上進(jìn)行混煉,待膠料混合均勻后,調(diào)整輥距出片,得到料片;c:將步驟b中得到的料片放入模具,在硫化機(jī)上硫化,硫化時間為5-10min,硫化溫度為160-190℃,硫化壓力為10-12MPa,即得所述高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料。上述方法中,所述導(dǎo)熱劑為氧化物、氮化物、碳化物、炭黑、石墨或碳纖維。上述方法中,利用表界面聚合法中的改性劑為吡咯或苯胺單體。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:1.本發(fā)明采用表界面聚合法對填料進(jìn)行改性,改性方法簡單有效、可操作性強(qiáng);2.可以對價格低廉,導(dǎo)熱系數(shù)較低的填料進(jìn)行改性,達(dá)到提高填料的導(dǎo)熱性能并節(jié)省成本的目的;3利用改性后的導(dǎo)熱填料,硅橡膠復(fù)合材料在較低填充量下就能達(dá)到較高的導(dǎo)熱性能;4.硅橡膠復(fù)合材料在高填充量下能保持較高的力學(xué)性能。5.本發(fā)明提出的高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料的制造工藝簡單,工序少、成本較低。具體實施方式以下結(jié)合實例對本發(fā)明的具體實施做進(jìn)一步說明,但本發(fā)明的實施和保護(hù)范圍不限于此。實施例1:表界面聚合法改性氧化鋁,稱取氧化鋁10g加入400ml水中,然后加入十二烷基硫酸鈉0.09g,機(jī)械攪拌5min;加入吡咯單體231ul,攪拌5min;加入過硫酸銨0.8g,攪拌4h后過濾、洗滌、烘干。以下實施例所用到的氧化鋁均為本實施例所制備得到的,且使用的改性碳纖維和改性氧化鋅的制備方法與本實施例一致,只是將原料替換為相應(yīng)的物質(zhì)。實施例2:利用表界面聚合法改性1um氧化鋁,過濾,在100℃烘干4h后備用,然后將甲基乙烯基硅橡膠100份加入開放式煉膠機(jī)上進(jìn)行混煉,輥距為0.5mm,薄通5次,然后調(diào)大輥距使膠料包輥;待膠料表面光滑后,依次加入改性后的1um氧化鋁50份、雙-252份;膠料混合均勻后,調(diào)輥距到1.5mm出片。將最后得到的料片放入模具,在平板機(jī)上硫化,硫化時間為5min,硫化溫度為170℃,硫化壓力為10,即得所述高導(dǎo)熱熱硫化硅橡膠復(fù)合材料。實施例3:利用表界面聚合法改性40um、1um氧化鋁,過濾,100℃×4h烘干備用...