一種導熱耐溫矽泡棉材料及其製備方法與流程
2023-11-01 09:16:32
本發明涉及一種導熱耐溫矽泡棉材料及製備方法。
背景技術：
：矽橡膠是指主鏈由矽氧(si-o-si)鍵連結形成的聚合物，矽原子上通常連有兩個有機基團的橡膠，使用矽橡膠發泡製造出來的泡棉材料，質地柔軟，回彈性好，且耐熱耐寒性優良，故其應用領域越來愈大。泡沫矽橡膠是以縮合型的羥基封端的矽生膠為基料，以羥基含氫矽油作為發泡劑，以乙烯基鉑絡合物作為催化劑，在室溫下發泡硫化而成的一種帶孔的海綿狀彈性體。近年來，關於此類發泡機理矽橡膠泡沫材料的研究很多，如專利cn10523861a中公開了一種低密度矽橡膠海綿及製備方法，專利cn1028112a公開了一種發泡矽橡膠，專利cn104530712a公開了一種小孔徑矽橡膠海綿及製備方法，上述專利公開的矽橡膠發泡材料均是採用矽氫加成反應體系進行發泡，反應過程比較複雜，控制困難，且此類矽泡沫材料熱穩定性、耐環境性差、僅可在-60～159℃下使用。隨著電子、航天、汽車、新能源等行業的高速發展，對矽泡棉材料的厚度、導熱性、耐溫性、耐緩衝性要求越來越高，普通矽橡膠泡沫材料無法滿足日益增長的要求。專利200610021076.8中公開了一種採用輻射交聯機理髮泡的閉孔型矽橡膠泡沫材料及製備方法，200510096572.5公開一種將聚氨酯泡沫浸漬在橡膠溶液中為特徵的矽橡膠泡沫及製造方法，上述專利得到矽橡膠泡沫材料，導熱耐溫性能均一般，且採用上述專利製備方法做成薄型矽泡沫材料難於實現。技術實現要素：本發明的目的是針對現實需要，提出一種可實現低厚度的導熱耐溫矽泡棉材料及製備方法。其特點是採用氧化體系固化，加熱發泡，將矽橡膠、矽樹脂結合，與補強劑、固化劑、導熱填料、發泡劑及其它助劑混合成型，採用加熱使發泡劑分解發泡，然後壓光成型。該方法工藝簡單，成本低廉，易於操作實現，且生產的矽泡棉材料導熱性、耐緩衝性好，耐溫可達-60℃-260℃，厚度可以最低可以做到0.3mm。本發明的目的採用以下技術措施實現：一種導熱耐溫矽泡棉材料的製備方法，將矽橡膠、矽樹脂結合，與補強劑、氧化體系固化劑、導熱填料、發泡劑及其它助劑混合成型，採用加熱使發泡劑分解發泡，然後壓光成型。優選的是：包括如下步驟：(1)將矽橡膠20-45份，矽樹脂10-35份，補強劑5-15份在開煉機常溫開煉10-30分鐘；(2)將顏料0-1份，導熱填料2-8份，固化劑3-10份，發泡劑5-15份加入步驟(1)的混合物中，開煉均勻；(3)將步驟(2)開煉的均勻混合物，使用熱壓設備壓製成一定厚度的片材，熱壓溫度80-120℃，熱壓時間5-10分鐘；(4)將步驟(3)的片材在180℃的烘道中加熱3-5分鐘，使片材完全發泡；(5)將步驟(4)的發泡材料在壓光設備中成型壓光處理，製得導熱耐溫矽泡棉材料。優選的是：所述的矽橡膠為甲基矽橡膠、乙烯基矽橡膠，甲基苯基乙烯基矽橡膠中的一種或兩種混合。優選的是：所述的矽樹脂為甲基苯基矽樹脂、甲基矽樹脂、高溫型有機矽樹脂、環氧改性有機矽樹脂、苯甲基透明矽樹脂、甲基透明有機矽樹脂、聚甲基矽樹脂、氨基矽樹脂、耐高溫甲基矽樹脂、甲基mq矽樹脂、乙烯基mq矽樹脂中的一種或幾種混合。優選的是：所述的補強劑為鈦白粉、氣相白炭黑的至少一種。優選的是：所述的導熱填料為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、導熱碳粉的至少一種。優選的是：所述的固化劑為2,4-二氯過氧苯甲醯、2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷中的一種。優選的是：所述的發泡劑為有機發泡劑和無機發泡劑結合的複合發泡劑，構成複合發泡劑的有機體為偶氮二甲醯胺(ac)、偶氮二異丁(aibn)、二亞硝基甲基四氨(dpt)、(4,4′氧代雙苯磺醯肼(obsh)、對甲苯磺醯肼(tsh)、三乙醇胺的至少一種；無機體為碳化矽、氧化鋅、炭黑、矽酸鈉、碳酸氫鈉、二氧化矽的至少一種；所述的複合發泡劑為低溫分解高分散性發泡劑，複合發泡劑的粒徑為0.35-20um。優選的是，所述的顏料為氧化鋅、碳酸鈣、氧化鐵、鉻黃、耐曬黃、酞普藍、酞臂綠、聯苯胺黃、色澱紅的至少一種。採用上述方法製備的導熱耐溫矽泡棉材料，矽泡棉厚度為0.3mm-5mm，耐溫-60℃-260℃。本發明的優點為：工藝操作方法簡單，易於實現，以矽樹脂和矽橡膠與導熱填料結合，更有效提高矽泡棉的導熱耐溫性，為了使發泡更均勻細小，發泡更徹底，採用有機無機發泡劑結合來實現，該發明製得的矽泡棉材料導熱性、耐緩衝性好，耐溫可達-60℃-260℃，厚度可以控制在0.3mm-5mm。本發明製備的矽橡膠泡沫材料可用作有較高緩衝需要的熱壓場合，如：線路板(fpc、pcb、軟硬結合板等)、太陽能、航空航天、動力機車、模具壓合、母排壓合等領域。具體實施方式實施例1：(1)將甲基矽橡膠25份，甲基苯基矽樹脂20份，氣相白炭黑10份在開煉機常溫開煉20分鐘。(2)然後加入碳化矽3份，導熱碳粉2份，2,4-二氯過氧苯甲醯5份，發泡劑(ac+zno+三乙醇胺)10份，繼續開煉混合均勻。(3)將步驟(2)開煉的均勻混合物，使用熱壓設備壓製成一定厚度的片材，熱壓溫度80-120℃，熱壓時間5-10分鐘。(4)將步驟(3)的片材在180℃的烘道中加熱3-5分鐘，使片材完全發泡。(5)將步驟(4)的發泡材料在壓光設備中做成型壓光處理，製得1mm厚的導熱耐溫矽泡棉材料。實施例2：(1)將甲基苯基乙烯基矽橡膠20份，甲基mq矽樹脂25份，氣相白炭黑8份在開煉機常溫開煉20分鐘。(2)然後加入碳化矽3份，導熱碳粉2份，2,4-二氯過氧苯甲醯5份，發泡劑(ac+zno+obsh)10份，繼續開煉混合均勻。(3)將步驟(2)開煉的均勻混合物，使用熱壓設備壓製成一定厚度的片材，熱壓溫度80-120℃，熱壓時間5-10分鐘。(4)將步驟(3)的片材在180℃的烘道中加熱3-5分鐘，使片材完全發泡。(5)將步驟(4)的發泡材料在壓光設備中做成型壓光處理，製得1.5mm厚的導熱耐溫矽泡棉材料。實施例3：(1)將乙烯基矽橡膠20份，甲基苯基乙烯基矽橡膠25份，氣相白炭黑8份在開煉機常溫開煉20分鐘。(2)然後加入碳化矽3份，導熱碳粉2份，2,4-二氯過氧苯甲醯5份，發泡劑(ac+zno+obsh)10份，繼續開煉混合均勻。(3)將步驟(2)開煉的均勻混合物，使用熱壓設備壓製成一定厚度的片材，熱壓溫度80-120℃，熱壓時間5-10分鐘。(4)將步驟(3)的片材在180℃的烘道中加熱3-5分鐘，使片材完全發泡。(5)將步驟(4)的發泡材料在壓光設備中做成型壓光處理，製得0.5mm厚的導熱耐溫矽泡棉材料。表1本發明矽泡棉材料的性能性能實施例1實施例2實施例3耐溫性℃-60-260-60-260-60-260導熱係數(w(m.k))1.551.611.62斷裂伸長率(％)350320345拉伸強度(mpa)1.051.31.47壓縮強度25％(mpa)756359當前第1頁12