[发明专利]一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过聚氨酯发泡过程异氰酸酯和多元醇反应带来的聚合驱动力和其三维孔洞结构，在聚氨酯发泡过程中加入氧化铝填料，构建氧化铝/聚氨酯的复合泡沫；所述聚氨酯泡沫原料包括异氰酸酯、多元醇、发泡剂、催化剂；所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，多元醇为聚丙二醇，发泡剂为去离子水，催化剂为三乙烯二胺和二月桂酸二丁基锡；

步骤二：将步骤一构建的复合泡沫通过高温烧结，移除聚氨酯模板并使氧化铝烧结，构建三维互连的氧化铝骨架；

步骤三：配置硅橡胶、固化剂和碳纳米管的混合溶液；所述硅橡胶和固化剂分别为甲基乙烯基硅橡胶和2,5-二甲基-2,5-(二叔丁基过氧基)-己烷；

步骤四：将步骤三配置好的碳纳米管/硅橡胶混合溶液倒入步骤二中制备好的三维互连的氧化铝骨架中；

步骤五：放入真空烘箱中抽真空直至无气泡产生，最后升温固化；

所述步骤一中氧化铝/聚氨酯复合泡沫的原料中多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚丙二醇、去离子水、三乙烯二胺、二月桂酸二丁基锡、氧化铝的质量比为40:100:3:0.5:1.5:(20～60)，其氧化铝/聚氨酯复合泡沫的制备步骤包括：

(1)将氧化铝放置80℃烘箱12h，充分干燥；

(2)先将聚丙二醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、氧化铝按所述质量比置入混合装置，进行机械搅拌，搅拌转速500rpm，混合10min；

(3)在上一步混合体系继续搅拌下，逐滴滴加所述质量比的由三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡组成的复合催化剂，滴加完成后将搅拌转速调整为1000rpm，混合1min；

(4)在上一步混合体系继续搅拌下，逐滴滴加所述质量比的发泡剂去离子水，滴加完成后将搅拌转速调整为1500rpm，混合10s；

(5)放入50℃烘箱，熟化12h。

2.根据权利要求1所述的一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中氧化铝的粒径为10～15μm，纯度不低于99％。

3.根据权利要求1所述的一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中高温烧结为将氧化铝/聚氨酯复合泡沫放入管式炉，以1℃/min的速率升温至700℃，再以2℃/min的速率升温至1500℃并保温1h。

4.根据权利要求1所述的一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中碳纳米管为10～15nm，纯度不低于99％。

5.根据权利要求1所述的一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中的真空度为-30～-100kPa，抽真空时间为12～36h。

6.根据权利要求1所述的一种高导热高绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中的固化条件为：固化温度150℃，固化时间20min。

7.根据权利要求1-6中任一项所述方法制备得到高导热高绝缘硅橡胶复合材料。