[发明专利]一种导热橡胶用高导热粉体的制备方法

说明书

本发明涉及橡胶产品制备领域，具体关于一种导热橡胶用高导热粉体的制备方法；其组分包括：钝化铝粉、碳纤维交联膨胀石墨粉、陶瓷粉、萤石粉末，偶联剂、硬酯酸锌和硅酸铝镁粉末；本发明所使用的钝化铝粉相比无机氧化物具有更加优异的导热比，而且经过钝化处理以后的铝粉具备良好的绝缘性能，材料的安全性有保障；而且偶联剂表面改性后材料提高了与橡胶材料的相容性，不会对材料的机械性能产生负面影响；本发明的高导热粉体具有添加量少，制备简单，导热效果好的优点，使用的材料来源易得，成本低廉，具有非常好的应用价值。

技术领域

本发明涉及橡胶产品制备领域，尤其是一种导热橡胶用高导热粉体的制备方法。

背景技术

目前橡胶产品的导热性能较差，动态工况下产生的热量会在橡胶制品内部积聚，形成局部高温，而且在使用过程中从外界传递的热量无法通过橡胶快速有效的散发出去，从而导致橡胶制品加速老化，性能下降；如何提高天然橡胶导热性能成为一个急需解决的问题。

CN110655698A提供了一种高导热复合橡胶，包括以下步骤：步骤1：以氨气为工作气体，对碳纤维进行等离子体处理，得改性碳纤维；步骤2：用离子液体改性纳米氧化铝，得离子液体改性的纳米氧化铝；步骤3：将改性碳纤维、离子液体改性的纳米氧化铝分散在正己烷溶液中，同时将橡胶生胶加入到正己烷溶液中，超声分散后，将2种溶液混合，继续超声分散；步骤4：将混合溶液水浴搅拌去除溶剂，待溶液恒重后，加入固化剂，室温下搅拌；步骤5：将聚合物溶液倒入模具中，在150℃真空条件下固化得高导热复合橡胶。将本发明的高导热复合橡胶外覆于金属芯材制备的胶辊，不仅具有良好的导热性能，而且具有很好力学性能，能够显著延长胶辊的使用寿命。

CN104403329A公开了一种导热硅橡胶，它是由下述重量份的原料组成的：铝粉3-5、石墨烯12-17、陶瓷粉2-3、碳酸锂1-2、偏钒酸铵0.4-1、抗坏血酸0.3-1、聚对苯二甲酸丁二醇酯10-13、氟化钙2-3、1,2-二甲基咪唑1-2、氯化石蜡2-4、柠檬酸钾0.5-1、一缩二丙二醇0.5-1、促进剂CA1-2、稀土助剂3-4、甲基乙烯基苯基硅橡胶100-108、1,1-二叔丁基过氧化环己烷1-2，该发明的橡胶中加入了铝粉、石墨烯、陶瓷粉等，可以明显提高橡胶的导热性能，减慢橡胶因为温度高和导热慢导致老化，延长橡胶制品的寿命，扩大了硅橡胶的使用范围。

CN101885918A公开了一种导热硅橡胶，含有以下重量份的组分：22-25份乙烯基摩尔分数为0.03％的甲基乙烯基有机聚硅氧烷；4-5份乙烯基摩尔分数为0.05％的甲基乙烯基有机聚硅氧烷；18-20份聚合度为1000CS甲基硅油；28-75份Al₂O₃；0.9-1份偶联剂；0.36-0.4份硬酯酸锌。该发明导热硅橡胶具有高热导率、耐热性和低压缩性的优点，它的导热系数大于3，该发明改善了辊轮的操作性和改善了脱模的物理性能。通过本发明制作的制品，可以实现永久不变形，并且在贮存期间具有非常好的稳定性。该发明导热硅橡胶可应用于要足够耐热性、热导率和橡胶弹性的汽车及电气、电子设备中的导热材料或散热材料。

以上发明以及现有技术通过填充高导热填料制备导热橡胶复合材料，这种方法加工工艺简单，生产成本比较低。目前常用的导热填料根据化学成分可以分为有金属、氧化物、氮化物及碳化合物等。这些材料的导热机理是通过导热填料在基体内部搭接形成导热网链，从而增强复合材料的导热性能。因此，提高橡胶复合材料的导热性能需要大量加入导热填料和增加填料的粒径，这会对橡胶复合材料的力学性造成较大损害。另外常会加入碳化硅、氮化硼、氮化铝、碳纳米管、石墨烯等填料对材料提升导热性能很有帮助，但是此类填料价格十分昂贵，碳化硅、氮化硼、氮化铝添加量在10%-50%，价格在300元/kg以上，其中石墨烯、碳纳米管添加量在10%-50%，单价在2000元/kg以上；这无疑会增加导热橡胶复合材料的成本，限制材料的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种导热橡胶用高导热粉体的制备方法。

一种导热橡胶用高导热粉体的制备方法，其具体方案如下：