[发明专利]导热阻燃液体硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型橡胶材料，尤其是涉及用于发热元器件散热用的导热硅橡胶材料。

背景技术

为解决高发热电器元件在工作时的及时散热问题以保证其稳定运行，通过附着在发热元件表面的材料将热量传到金属散热片而达到散热目的.这样就要求导热材料具有良好的导热和绝缘的性能。

导热硅橡胶材料是一种典型的高分子复合材料，在导热材料中占重要地位。其导热性能主要是由导热填料的种类和导热填料在硅橡胶基体中的分布情况决定的。金属填料(如Al、Ag等)具有较高的导热系数，但是大多数是既能导热也可导电的；无机非金属材料(如AlN、SiC等)导热系数也较高，但价格相当昂贵；目前主要使用金属氧化物(如Al₂O₃、ZnO等)作为导热填料。各种填充材料的导热机理均不同，金属材料主要是靠电子运动进行导热，金属导热率随温度的升高而降低；非金属的热扩散速度主要取决于邻近原子的震动及结合基团，在强共价键合的材料中，在有序的晶体晶格中导热是比较有效率的。所以在采用非金属材料作为导热填料时，提高体系中的导热“堆砌度”是提高导热系数的主要手段。

现在常见的导热硅橡胶是在过氧化物高温硫化类型的硅橡胶中添加导热填料制成的。通常的制备过程是分为两个阶段进行，第一阶段将硅生胶、导热填料、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行混炼，然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化，其压力为50Kg/cm²左右，操作温度120～130℃，时间为20～30分钟，或者操作温度160～170℃，时间10～15分钟；第二阶段将硅橡胶从模具中取出后，放人烘箱内，于200～250℃下烘24小时，使橡胶进一步硫化，同时使有机过氧化物分解挥发。

采用上述方法制备导热硅橡胶，由于生胶价格较高，不利于降低成本，而且橡胶组分中的填料、油、抗氧剂、树酯可能在一定条件下消耗自由基，需要严格选配；采用过氧化物硫化方法制得的橡胶制品拉伸和撕裂强度低，且硫化时间不易调整，硫化时过氧化物会释放刺激性气味体，影响生产环境，硫化温度高，大量消耗电能，产品的粘度大不易操作，并且因为是聚合物材料，易燃，发烟量大，有时是火灾的直接导火线。上述制品已不能满足电器元件对散热材料高导热，绝缘，阻燃的综合性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种导热阻燃性能优良、流动性好易操作的导热阻燃液体硅橡胶。

本发明的另一目的是提供一种硫化速度快、节约资源环保安全的导热阻燃液体硅橡胶的制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种导热阻燃液体硅橡胶，它包括以下重量份的组分：

a)、10～40份通式为R₂SiO(SiRR’O)_nSiR₂的乙烯基封端的有机聚硅氧烷，链节中与硅连接的烷基R和R’是甲基、乙基、丙基或丁基，25℃时聚合粘度为500～5000mPa.s；

b)、10～40份通式为R₂SiO(SiRR’O)_nSiR₂的乙烯基封端的有机聚硅氧烷，链节中与硅连接的烷基R和R’是甲基、乙基、丙基或丁基，25℃时聚合粘度为10000～50000mPa.s；

c)、1～5份的通式为R’R₂SiO(SiRHO)_nSiR₂R’的含氢聚硅氧烷，其中R是甲基、乙基、丙基或丁基，R’是氢或烷基；

d)、2～8份的通式为R₃SiNHSiR₃的烷基二硅氮烷，R为甲基、乙烯基或苯基；

e)、20～50份表面疏水的Al₂O₃粉末，平均粒径5～20微米；

f)、10～50份的Al(OH)₃粉末，平均粒径5～20微米；

g)、0.3～2份的加成固化催化剂；

h)、0.01～0.06份的炔醇类固化抑制剂；

I)、0.5～2份的蒸馏水。

作为一种优化方案，一种导热阻燃液体硅橡胶，包括以下重量份的组分：

a)、10～40份乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，25℃时聚合粘度为500～5000mPa.s；

b)、10～40份乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，25℃时聚合粘度为10000～50000mPa.s；

c)、1～5份含氢聚硅氧烷，25℃时聚合粘度为20～150mPa.s；