[发明专利]一种利用二氧化硅包覆氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法与应用

说明书

本发明属于绝缘导热硅橡胶的技术领域，公开了一种利用二氧化硅包覆氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法与应用。所述导热硅橡胶主要由硅橡胶、二氧化硅包覆氮化硼和硫化剂组成；二氧化硅包覆氮化硼与硅橡胶的质量比为(10～100)：100，硫化剂与硅橡胶的质量比为(1～2)：100。所述导热硅橡胶在电子元器件的散热垫片中的应用。本发明还公开了导热硅橡胶的制备方法。本发明的导热硅橡胶具有高导热性，好的力学性能。所述导热硅橡胶应用于电子元器件的散热垫片。

技术领域

本发明涉及绝缘导热硅橡胶的技术领域，具体涉及一种利用二氧化硅包覆氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法与应用。

背景技术

随着科技的进步和信息化的发展，电子元器件越来越微型化，单位面积的发热量也越来越高，严重影响到产品的使用寿命和安全性，因此需要高导热的电绝缘材料作为垫片，有效散除电子设备产生的热量，保证产品的工作性能。

传统的解决电子设备散热的方法，是在发热体和环境之间加绝缘导热材料，如云母、聚四氟乙烯及氧化铍陶瓷等。但是这些材料的密度和刚度较大，在某些领域的使用受限。导热硅橡胶材料具有耐候、耐腐蚀、化学性质稳定等特性，是导热材料中的重要一员。常用的提高硅橡胶导热性能的填料有氧化铝、碳化硅、氮化硼等，为获得较好的导热性能，通常需要填充较高含量的导热填料，会带来硅橡胶力学性能的损失。因此，在较低填充量下获得较高导热性能的硅橡胶材料成为一大技术难点。

为解决以上技术难题，本发明以正硅酸乙酯为前驱物，采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅，使其包覆在氮化硼表面，通过改善与硅橡胶的相容性，提高氮化硼在硅橡胶中的片层分散状态，制备低氮化硼含量下绝缘高导热硅橡胶材料。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种利用二氧化硅包覆氮化硼制得的导热硅橡胶。本发明采用二氧化硅包覆氮化硼改性硅橡胶不仅增加氮化硼的改性方法，同时提高了氮化硼与硅橡胶的相容性。获得的硅橡胶不仅具有高导热性，其力学性能也较好。

本发明的另一目的在于提供上述导热硅橡胶的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述导热硅橡胶的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用二氧化硅包覆氮化硼制得的导热硅橡胶，主要由硅橡胶、二氧化硅包覆氮化硼和硫化剂组成；

二氧化硅包覆氮化硼与硅橡胶的质量比为(10～100)：100；所述硫化剂与硅橡胶的质量比为(1～2)：100。

所述二氧化硅包覆氮化硼是将氮化硼分散于反应液体系中，然后通过溶胶凝胶法，焙烧，获得二氧化硅包覆氮化硼；所述反应液体系为将二氧化硅前驱物通过溶胶凝胶法制备二氧化硅时的反应体系。

所述二氧化硅包覆氮化硼的具体制备方法为：将氮化硼分散于水与极性有机溶剂的共混溶液中，然后滴加二氧化硅前驱物，调节体系的pH为酸性，水解反应，调节pH为碱性，继续反应，后续处理，焙烧，获得二氧化硅包覆氮化硼。

所述共混溶液中还包括干燥控制化学添加剂(DCCA)，优选为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。

所述水解反应的温度为40～80℃，水解反应的时间为30～60min；

所述pH为酸性是指pH为3～3.5，采用盐酸调节；所述pH为碱性是指pH为8～9，采用氨水调节；

所述继续反应的时间为1～2h。

所述后续处理是指将反应后的体系进行过滤，洗涤，干燥。所述洗涤是指采用乙醇洗涤。

所述极性有机溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酯等，优选为乙醇。

二氧化硅包覆氮化硼在制备的过程中，所述反应在搅拌的条件下进行。