[发明专利]一种功能化硼化物填充的硅橡胶基导热材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种功能化硼化物填充的硅橡胶基导热材料及制备方法，以重量份计，其配方包括：硅橡胶基料100份、羟基硅油复合物15～23份、功能化硼化物128～174份、超细粉碳化硅0.5～1份、纳米氧化钨0～1份。本发明以硅橡胶为基体，将不同粒径的立方氮化硼与六方氮化硼混合后与硼单质合并研磨再经处理得到的功能化硼化物作为导热填料均匀分散其中，再经γ辐射交联，即可获得一种具有性能优异的功能化硼化物填充的硅橡胶基导热材料；该复合材料不仅具有优异的热传导性能，同时具有良好的力、热性能，且可根据实际使用场景进行任意形态的剪裁以批量制造形态复杂的导热器件垫层。

技术领域

本发明属于特种橡胶材料及其先进复合材料技术领域，具体涉及一种功能化硼化物填充的硅橡胶基导热材料及制备方法。

背景技术

作为一种特种橡胶，硅橡胶具有化学稳定性、高弹性、耐高低温、耐候等一系列优异特性，常作为精密部组件减震用填充垫层。随着集成化、小型化、高功率化的技术发展趋势，电子学器件等微细精密部组件在工作服役期间的散热问题亟待需要解决，否则将造成器件寿命的急剧缩短乃至控制系统的瘫痪崩溃，这就要求减震用填充材料具备适宜力学性能的同时必须兼具有良好的热传导性以及热稳定性等。

硅橡胶的热传导性能较差，其导热系数仅约0.16W.m^-1.K^-1，通过添加导热填料的方式可以有效提高材料的热传导性能；但作为综合性能优异的导热型填充垫层，就需要材料本身还必须适宜于长期服役(如较低的永久形变)，否则将因频繁更换而对精密部组件造成不必要的损伤，同时材料本身也需要有一定的洁净性，否则会因在使用过程中因受热释放物质而对周遭部件造成潜在安全风险或腐蚀危害。此外，降低材料单位质量或表观密度也是发展的必需趋势。

近年来，有关具有一定热传导性能的硅橡胶材料已见报道(陈伟燕,张海燕,李丽萍.一种填充型导热硅橡胶复合材料的制备方法.CN 101597430 A,2009.郭雪晴.一种导热硅橡胶复合材料及其制备方法.CN 102757648 A,2011.李秋影,王纪斌,吴驰飞.一种制备高导热硅橡胶复合材料的方法.CN 102827480 A,2012.Chai H,Tang X B,Ni M X,Preparation and properties of flexible flame-retardant neutron shieldingmaterial based on methyl vinyl silicone rubber,Journal of Nuclear Materials,2015,464:210-215.张伟明.一种导热硅橡胶复合材料及其制备方法.CN 106810869 A,2017.徐卫兵,周然,杨子征.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其制备方法.CN 108822553 A,2018.)，但大量高比重导热粉体的引入会造成材料体相组份界面融合难度、表观密度以及永久变形率的剧增，有机锡类催化剂不仅具有毒性而且会在长期使用过程中被释出而对周遭部件造成潜在安全风险或腐蚀危害，过氧化物硫化剂的残留不仅使成品具有明显的异味而且会造成硅橡胶链结构的降解断裂，这些对于作为微细精密部组件减震用填充垫层均是不利的。因此，研究综合性能优异的新型硅橡胶基导热材料具有十分积极的意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种功能化硼化物填充的硅橡胶基导热材料，以重量份计，其配方包括：硅橡胶基料100份、羟基硅油复合物15～23份、功能化硼化物128～174份、超细粉碳化硅0.5～1份、纳米氧化钨0～1份。

优选的是，所述硅橡胶基料为质量比为90～100:10～12的硅橡胶生胶与沉淀法白炭黑组成的混合物，使用前二者需充分捏合。

优选的是，所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶或苯基含量为4～7％的苯基硅橡胶生胶。

优选的是，所述功能化硼化物为质量比为60～75:4～25的氮化硼与硼单质的混合物。