一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及绝缘导热有机硅橡胶技术领域，特别是一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，由A、B胶混合组成，其中：A胶包括：基料50～100份，导热填料5～50份，补强填料5～20份，抑制剂0.1～1.0份；B胶包括：交联剂2～10份，催化剂2～10份，导热填料5～50份，补强填料5～20份；导热填料为改性氮化硼。改性过的氮化硼颗粒作为导热填料加入到硅橡胶中制得的绝缘导热硅胶具有优良的耐热、耐候性能，以及高的导热性能和优良的流动特性，可用于汽车电池材料的封装。

Thermal conductive silicon rubber prepared by modified boron nitride and preparation method thereof

The present invention relates to the technical field of insulation thermal conductive silicone rubber, especially using a modified silicone rubber of boron nitride prepared by A, B, rubber mixed composition, wherein: A rubber includes a base material 50 to 100, 5 to 50 portions of conductive filler, reinforcing filler is 5 ~ 20, 0.1 inhibitors - 1; B rubber includes a crosslinking agent 2 to 10, 2 to 10 portions of catalyst, conductive filler, 5 ~ 50, 5 ~ 20 reinforcing filler; conductive filler for modification of boron nitride. Change of boron nitride particles as conductive filler into insulating thermal silica prepared silicone rubber has excellent weathering resistance, heat resistance, and high thermal conductivity and good flow properties, can be used in automotive battery materials package.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绝缘导热有机硅橡胶
，特别是一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
随着现代电子科学技术的快速发展，电子元器件越来越小，电子元器件的散热问题受到广泛的关注。在众多的封装技术中研究高分子基体的新型导热硅橡胶得到人们的重视，其优势是比较突出的：成本低、无毒环保、拆卸方便、可操作性比较强等。但高分子材料本身的导热性较差，为提高其导热性能，可通过加入高导热的无机填料对其进行填充改性。由于氮化硼具有较高的热导率、较低的热膨胀系数和电阻系数以及良好的化学稳定性等优点是目前使用较多的一种导热填料。研究表明，加入导热填料可以增强硅橡胶的导热性能，但为满足实际生产的需要，导热填料的填充量较大，这势必会影响硅橡胶的流动性以及本身的力学性能。目前的导热硅橡胶导热性能差及加工性能差主要是因为导热填料与硅橡胶基体在捏合过程中的分散性差及相互间的配合不够紧密，出现了空隙，不能形成良好的导热通道，导致制备出来的硅橡胶各种性能不好。有文献中报道可通过KH-570、Z-6040等硅烷偶联剂对氮化硼进行表面处理以达到减小导热填料与硅橡胶基体之间的界面热阻，但这一改性方法会在硅橡胶体系中引入新的杂质，使得后处理变得复杂繁琐。
技术实现思路
为了不在整个硅橡胶体系中引入新的杂质，解决目前绝缘导热硅橡胶电子灌封胶导热性能不好且流动性差的问题，本专利技术提供了一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶及其制备方法，具有导热性能好、流动性能好，且导热填料填充量少、绝缘的导热硅橡胶电子灌封胶，满足汽车电池灌封胶领域使用。解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，导热硅橡胶由A、B胶按照质量比1:1混合组成，其中：A胶由以下组分组成，各组分的重量份为：B胶由以下组分组成，各组分的重量份为：导热填料为改性氮化硼。所述的改性氮化硼为采用饱和溶剂法物理改性的氮化硼颗粒。所述的改性氮化硼的制备步骤如下：首先配制1mg/mL的乙烯基硅油/庚烷溶液，通过机械搅拌器搅拌均匀；然后在搅拌均匀的溶液中添加氮化硼颗粒直至溶液中的氮化硼颗粒达到饱和状态；再将浸泡了氮化硼颗粒的液体进行机械搅拌和超声分散；最后分散好的饱和液体在100℃～120℃的环境下干燥4～6小时即可得到改性过的氮化硼颗粒。所述的基料为乙烯基硅油(端乙烯基硅油)，粘度为200～2000mPa﹒s，乙烯基的质量百分含量为0.4～1.0％；补强填料为气相白炭黑、石英粉、碳酸钙中的一种；交联剂为含氢硅油，粘度为200～1000mPa﹒s，氢的百分含量为0.20～1.0％。所述的催化剂为铂金催化剂Pt-50。所述的抑制剂为me75。该导热硅橡胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)首先，制备改性氮化硼，配制1mg/mL的乙烯基硅油/庚烷溶液，通过机械搅拌器搅拌均匀；然后在搅拌均匀的溶液中添加氮化硼颗粒直至溶液中的氮化硼颗粒达到饱和状态；再将浸泡了氮化硼颗粒的液体进行机械搅拌和超声分散；最后分散好的饱和液体在100℃～120℃的环境下干燥4～6小时即可得到改性过的氮化硼颗粒；(2)A胶的制备方法为：将乙烯基硅油、改性氮化硼和补强填料加入到真空捏合机中，在100～120℃下共混，真空度保持在0.05～-0.1MPa，共混30～60分钟后加入抑制剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混45～60分钟，即得到A胶；(3)B胶的制备方法为：将含氢硅油、改性氮化硼和补强填料加入到真空捏合机中，在100～120℃下共混，真空度保持在0.05～-0.1MPa，共混30～60分钟后加入铂金催化剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混45～60分钟，即得到B胶；(4)将A、B胶按照质量比1:1混合，搅拌制得绝缘导热硅橡胶。室温是指(23±2)℃。该改性氮化硼制得的导热硅橡胶可应用于汽车电池导热灌封领域。本专利技术具有以下有益效果：1、通过硅橡胶基料乙烯基硅油改性氮化硼颗粒不会在整个体系中引入新的杂质，且操作简单方便。2、改性过的氮化硼颗粒在硅橡胶中可以均匀分散。3、改性过的氮化硼颗粒作为导热填料加入到硅橡胶中制得的绝缘导热硅胶具有优良的耐热、耐候性能，以及高的导热性能和优良的流动特性，可用于汽车电池材料的封装。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为氮化硼未改性(左)与氮化硼改性(右)沉降实验对比图；具体实施方式实施例1：一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，由A、B胶按照质量比1:1混合组成，其中：A胶由以下组分组成，各组分的重量份为：B胶由以下组分组成，各组分的重量份为：该利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶的制备方法，具体步骤如下：(1)首先，制备改性氮化硼，配制1mg/mL的乙烯基硅油/庚烷溶液，通过机械搅拌器搅拌均匀；然后在搅拌均匀的溶液中添加氮化硼颗粒直至溶液中的氮化硼颗粒达到饱和状态；再将浸泡了氮化硼颗粒的液体进行机械搅拌和超声分散；最后分散好的饱和液体在100℃～120℃的环境下干燥4～6小时即可得到改性过的氮化硼颗粒；如图1所示，氮化硼改性前后沉降实验对比图，由图1可知，改性过的氮化硼颗粒分散均匀不易沉降；(2)A胶的制备方法为：将粘度为500mPa﹒s，乙烯基的质量百分含量为0.42％的乙烯基硅油、改性氮化硼和气相白炭黑按照上述质量份加入到真空捏合机中，在100℃下共混，真空度保持在-0.1MPa，共混30分钟后加入抑制剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混45分钟，即得到A胶；(3)B胶的制备方法为：将含氢硅油、改性氮化硼和气相白炭黑按照上述质量份加入到真空捏合机中，在100℃下共混，真空度保持在-0.1MPa，共混30分钟后加入铂金催化剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混45分钟，即得到B胶；(4)将A、B胶按照质量比1:1混合，搅拌均匀制得绝缘导热硅橡胶，所测得的导热系数为0.69(W/(m·K))。该改性氮化硼制得的导热硅橡胶可应用于汽车电池导热灌封领域。实施例2：一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，由A、B胶按照质量比1:1混合组成，其中：A胶由以下组分组成，各组分的重量份为：B胶由以下组分组成，各组分的重量份为：该利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶的制备方法，具体步骤如下：(1)首先，制备改性氮化硼，配制1mg/mL的乙烯基硅油/庚烷溶液，通过机械搅拌器搅拌均匀；然后在搅拌均匀的溶液中添加氮化硼颗粒直至溶液中的氮化硼颗粒达到饱和状态；再将浸泡了氮化硼颗粒的液体进行机械搅拌和超声分散；最后分散好的饱和液体在100℃～120℃的环境下干燥4～6小时即可得到改性过的氮化硼颗粒；(2)A胶的制备方法为：将乙烯基硅油、改性氮化硼和补强填料加入到真空捏合机中，在120℃下共混，真空度保持在0.05MPa，共混60分钟后加入抑制剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混60分钟，即得到A胶；(3)B胶的制备方法为：将含氢硅油、改性氮化硼和补强填料加入到真空捏合机中，在120℃下共混，真空度保持在0.05MPa，共混60分钟后加入铂金催化剂，再加入到机械分散机中，在室温条件下共混60分钟，即得到B胶；(4)将A、B胶按照质量比1:1混合，搅拌均匀制得绝缘导热硅橡胶，所测得的导热系数为0.78(W/(m·K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的导热硅橡胶由A、B胶按照质量比1:1混合组成，其中：A胶由以下组分组成，各组分的重量份为：B胶由以下组分组成，各组分的重量份为：所述的导热填料为改性氮化硼。

【技术特征摘要】
1.一种利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的导热硅橡胶由A、B胶按照质量比1:1混合组成，其中：A胶由以下组分组成，各组分的重量份为：B胶由以下组分组成，各组分的重量份为：所述的导热填料为改性氮化硼。2.根据权利要求1所述的利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的改性氮化硼为采用饱和溶剂法物理改性的氮化硼颗粒。3.根据权利要求2所述的利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的改性氮化硼的制备步骤如下：首先配制1mg/mL的乙烯基硅油/庚烷溶液，通过机械搅拌器搅拌均匀；然后在搅拌均匀的溶液中添加氮化硼颗粒直至溶液中的氮化硼颗粒达到饱和状态；再将浸泡了氮化硼颗粒的液体进行机械搅拌和超声分散；最后分散好的饱和液体在100℃～120℃的环境下干燥4～6小时即可得到改性过的氮化硼颗粒。4.根据权利要求1所述的利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的基料为乙烯基硅油；补强填料为气相白炭黑、石英粉、碳酸钙中的一种；交联剂为含氢硅油。5.根据权利要求1所述的利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的催化剂为铂金催化剂Pt-50。6.根据权利要求1所述的利用改性氮化硼制得的导热硅橡胶，其特征在于，所述的抑制剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雯，毕恒昌，邹琳，韩龙祥，
申请(专利权)人：常州碳星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32