[发明专利]一种含石墨烯的硅橡胶导热复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及导热高分子复合材料领域，具体涉及一种含石墨烯的硅橡胶导热复合材料及其制备方法。该导热复合材料主要由石墨烯、无机导热填料和硅橡胶基体构成，石墨烯在硅橡胶导热复合材料中占0.1～10wt％，所述石墨烯在导热复合材料中构成导热网络。首先在双辊开炼机上将无机导热填料、石墨烯、交联剂等助剂与硅橡胶混炼均匀，得到导热硅橡胶预聚体。接着将上述预聚体放到平板硫化机上进行一段硫化，再在烘箱中进行二段硫化，最后得到所述的复合导热硅橡胶。由于二维石墨烯具有大的厚径比容易在硅橡胶中构成有效的导热网络，因此少量添加就可显著地提高硅橡胶的导热性能(40℃时的导热系数4.98w/m·k)，该硅橡胶复合导热材料可广泛用于电子产品的散热领域。

主权项

一种含石墨烯的硅橡胶导热复合材料，其特征在于，该导热复合材料主要由石墨烯，三氧化二铝、氮化硼、氮化铝其中的一种或两种复合的无机导热填料和硅橡胶基体构成，石墨烯在硅橡胶导热复合材料中占0.1～10wt%，所述石墨烯在导热复合材料中构成导热网络，所述的无机导热填料在硅橡胶导热复合材料的含量为60～80wt%；所述的硅橡胶导热复合材料中，石墨烯与无机导热填料在基体中分别构成导热网络，即存在两个并联的导热网络，使导热复合材料获得最好的导热效果，40℃时最高导热系数达到4.98w/m·k；所述的石墨烯和无机导热填料经过表面活性剂处理，其中：（1）表面活性剂处理石墨烯的制备：首先将表面活性剂加入到去离子水中，按重量比例表面活性剂：水＝0.1～3：100，得到含有表面活性剂的水溶液；然后在搅拌条件下加入石墨烯，每毫升溶液中石墨烯的加入量为1～10mg，搅拌0.5～2小时后再超声处理30～60分钟，得到石墨烯的悬浮液，再经过滤、干燥得到表面活性剂处理的石墨烯；（2）无机导热填料经过表面活性剂处理，将表面活性剂加入到去离子水中，按重量比例表面活性剂：水＝0.1～3：100，得到含有表面活性剂的水溶液；然后在搅拌条件下加入无机导热填料，每毫升溶液中无机导热填料的加入量为0.5～2g，搅拌0.5～2小时后再超声处理30～60分钟，得到无机导热填料的悬浮液，再经过滤、干燥得到表面活性剂处理的无机导热填料；其中，表面活性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。