[发明专利]一种适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶及其制备工艺。所述的适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶，组分合理，导热效率高，机械性能优异，可调变性强，对制造复杂导热制品具有较强的适用性。所述的适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶的制备工艺，步骤简洁，所需设备简单，成本较低。

技术领域

本发明属于功能性硅橡胶材料领域，具体地，涉及一种适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶，以及该材料的制备工艺。

背景技术

导热材料是热的良导体，将导热材料紧密填充于热源与散热器件接之间，可以显著降低接触热阻，提升导热效率，因而被广泛应用于国防工业和国民经济的各个领域。随着现代产业的深度发展，对导热材料的需求也日趋多元化。对于制造形状和结构复杂的导热器件，原材料除了具备优良的导热性能，还应具备易加工成型、机械性能优良和柔性轻质等特性。

硅橡胶材料具有良好的化学稳定性、电气绝缘性和耐候性能，常被用作柔性导热材料的基材。为了提高导热效率，通常在实际使用时需要在硅橡胶中填充大量高导热系数的其他材料，如氧化铝、氮化硅、氮化硼等。然而，大量填充材料的添加会直接导致材料的机械性能下降和加工特性变差，难以用于制造复杂的导热制品。通常情况下，为了实现1W/(m·K)左右的导热率，往往会导致材料高硬度(70度左右)、低强度(1～3Mpa)和较低的伸长率(200％左右)。这样的材料，主要用途是制造构型简单的导热垫片，其机械强度、脱模性能、加工特性等难以适应复杂导热制品。

发明内容

发明目的：为了克服上述矛盾，本发明提供了一种适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶及其制备工艺。本发明所述导热硅橡胶组分简单合理，成本低廉，既具备高的导热效率，又具备优异的机械性能和加工特性，同时还具有很强的可调变性，是一种适用于复杂制品的导热硅橡胶材料。

技术方案：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种适合复杂制品的中硬度热硫化导热硅橡胶材料，以重量组分计，包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶生胶100份

白炭黑10-30份

氮化硼45-70份

氧化铝30-120份

γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷0.3-0.6份

2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷0.3-0.8份

羟基硅油0.3-1份

硬脂酸0.2-0.6份。

本发明所述导热硅橡胶组分简单合理，成本低廉，既具备高的导热效率，又具备优异的机械性能，是一种适用于复杂制品的导热硅橡胶材料。其中，甲基乙烯基硅橡胶生胶作为主体框架材料，通过硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的交联作用形成空间立体网状结构，决定了产品基础的机械性能。白炭黑的加入能够进一步提升材料的机械强度，显著提升抗撕裂性能。氮化硼和氧化铝构成复合导热载体，一方面提升材料的导热性能，另一方面也对材料的硬度进行一定地调控。2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷作为硫化剂，用于引发和促进硫化反应的进行。羟基硅油作为结构控制剂，起到抗结构化的目的。硬脂酸作为内脱模剂，能够有效降低胶料和生产设备之间粘附作用。

进一步地，上述的导热硅橡胶，所述的甲基乙烯基硅橡胶生胶由两种乙烯基含量分别为0.03％和0.08％的甲基乙烯基硅橡胶混合而成，两者的比例按重量计为2-4:1。选用乙烯基含量为0.03％和0.08％的低含量生胶组合，并控制合理的配比，来有效控制产品微观结构的交联程度，因而能够得到硬度较低并且拉伸性能良好的产品。

进一步地，上述的导热硅橡胶，所述的白炭黑比表面积为250m²/g。选用比表面积为250m²/g的白炭黑，并使其均匀分布在胶料中，能够提升材料的拉伸强度。