[发明专利]一种填充交联功能导热粉体的自增强导热绝缘硅橡胶材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种填充交联功能导热粉体的自增强导热绝缘硅橡胶材料及制备方法。所述材料的制备；先将羟基硅油和交联功能导热粉体高速分散混合均匀，再加入有机锡类催化剂分散均匀，倒入模具，室温下流平固化得到所述自增强导热绝缘硅橡胶材料；所述自增强导热绝缘硅橡胶材料的拉伸强度为1.72‑1.9MPa、导热系数为0.34‑0.75W/(m·K)、体积电阻率为1.0×10¹⁴‑2.0×10¹⁴Ω·m。其中所述交联功能导热粉体由导热粉体和环氧烃基硅烷偶联剂混合水解，再加入氨烃基硅烷偶联剂偶联制得，所述交联功能导热粉体的表面具有硅氧烷结构；所述交联功能导热粉体水解后，既能作为羟基硅油的交联剂，又能实现导热绝缘硅橡胶复合材料的自增强。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种填充交联功能导热粉体的自增强导热绝缘硅橡胶材料及制备方法。

背景技术

随着现代电子芯片技术的高度集成化和大功率化，电子产品的各元件的工作功耗和工作温度也急剧增大，温度过高将对电子元器件的稳定性、可靠性等产生有害的影响。电子产品的散热与各个元件之间界面接触材料的热传导性有很大的关系。通过在电子元件和散热器之间安装导热且易形变热界面材料（TIM），能充满界面间隙，将热量及时有效地散发出去。

利用导热填料制备高分子基导热绝缘灌封材料作TIM材料，在保证绝缘性能的前提下，可极大地提高界面间的导热能力，硅橡胶是最常用热界面材料之一。目前，导热室温硫化硅橡胶（RTV）已大量用作灌封和制模材料，广泛应用于汽车、电脑、电源供应器、军事用品及电马达控制器等。RTV硅橡胶分为加成型和缩合型两种体系，前者强度低，通常用于导热灌封材料；而后者强度较高，既可用作灌封材料，也可用于导热硅胶垫片，为自发反应，但反应时间较长，易沉降。如何改善缩合型RTV硅橡胶的贮存期，缩短反应时间，提高导热效率和力学性能是人们研究的热点。所以亟需一种增强导热填料与基体结合力，减少沉降的方法，从而提高导热硅橡胶的导热率和机械性能。

发明内容

为了进一步提高导热硅橡胶的导热效率和机械性能，本发明提供一种具有交联功能的导热粉体及自增强导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法。

一种填充交联功能导热粉体的自增强导热绝缘硅橡胶材料由100份羟基硅油、2份有机锡类催化剂和65-250份交联功能导热粉体组成；先将100份羟基硅油和65-250份交联功能导热粉体高速分散混合均匀，再加入2份有机锡类催化剂分散均匀，倒入模具，室温下流平固化得到所述自增强导热绝缘硅橡胶材料；

所述交联功能导热粉体由100份导热粉体和1.5-2.5份环氧烃基硅烷偶联剂先制备表面带环氧官能团的导热粉体，再加入3-5份氨烃基硅烷偶联剂偶联制得，所述交联功能导热粉体的表面具有硅氧烷结构；所述表面带硅氧烷结构的交联功能导热粉体的粒径为10微米，吸油值为26g/100g；所述交联功能导热粉体水解后，既能作为羟基硅油的交联剂，又能实现导热绝缘硅橡胶复合材料的自增强；

所述自增强导热绝缘硅橡胶材料的拉伸强度为1.72-1.9MPa、导热系数为0.75W/(m·K)、体积电阻率为1.0×10¹⁴-2.0×10¹⁴Ω·m。

进一步限定的技术方案如下：

所述有机锡类催化剂为二乙酸二丁基锡、双（乙酰丙酮酯）二丁基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。

制备所述交联功能导热粉体的操作步骤如下：

（1）将1.5-2.5份环氧烃基硅烷偶联剂、0.75-1.25份乙醇和0.3-0.75份去离子水混合均匀，温度25-30℃水解30min，得到环氧烃基硅烷偶联剂水解液；在高速混合机中加入100份导热粉体，升温至120-130℃时，加入制得的全部环氧烃基硅烷偶联剂水解液，继续搅拌20min，冷却，得到表面带环氧官能团的导热粉体；