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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅胶材料及其制备方法,具体为高导热低粘度硅胶材料及其制备方法,属于硅胶材料。
技术介绍
1、硅胶材料是一种含硅的橡胶材料,也被称为硅橡胶。它具有安全无毒、不溶于水和任何溶剂、无毒无味、化学性质稳定等优点。除了强碱和氢氟酸外,硅胶不与任何物质发生反应。硅胶还具有高活性吸附材料和开放的多孔结构,因此吸附性强,能吸附多种物质。硅胶可以通过模压、注射、挤压、压延、灌注等多种方式成型,这些工艺使得硅胶能够生产出具有不同形状、硬度和用途的产品,随着电子设备的快速发展,对散热性能的要求日益提高,硅胶作为一种优秀的热绝缘和减震材料,在电子设备中得到了广泛的应用。
2、现有技术中,硅胶材料的导热性能相对较差,这是由于其分子结构和化学特性决定的,硅胶是一种有机高分子化合物,其分子链主要由硅氧键和有机基团组成,这种结构使得硅胶在热传导方面存在一定的局限性;
3、而且在其特殊的分子结构和化学性质的影响下,使得硅胶分子链之间具有较高的相互吸引力,从而形成了较强的内聚力,而这种内聚力在宏观上表现为硅胶材料的粘度,虽然粘度的存在使得硅胶材料具有一定的粘附性和可塑性,但在一些需要低粘度的应用中,硅胶的高粘度就则会成为其使用的限制因素;
4、因此,传统的硅胶材料存在导热性能较差,粘度较高,难以满足高导热、低粘度的应用需求的问题,为此,提出一种高导热低粘度硅胶材料及其制备方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供一种高导热低粘度硅胶材料及其制备方法,以解决
2、本专利技术实施例的技术方案是这样实现的:一种高导热低粘度硅胶材料,包括如下按质量份计的组分:硅胶基体60-70份,导热填料30-40份,功能助剂5-8份,辅助添加剂5-8份,聚四氟乙烯2-3份、氟碳溶剂5-10份;
3、所述硅胶基体包括如下按质量份计的组分:聚二甲基硅氧烷25-30份、聚对苯二甲酸乙二酯20-30份、γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷15-20份、交联剂10-20份和催化剂2-5份;
4、所述导热填料包括如下按质量份计的组分:碳纳米管5-15份、石墨烯3-10份、表面活性剂1-3份、氧化铝5-15份和氮化硼5-15份。
5、进一步优选的,所述功能助剂包括如下按质量份计的组分:流平剂1-3份、偶联剂1-2份和稀释剂1-2份,所述辅助添加剂包括如下按质量份计的组分:染料计1-2份、抗菌剂1-2份和防霉剂1-3份。
6、进一步优选的,所述交联剂采用丙烯酸聚合物,所述表面活性剂采用三甲硅烷基胺。
7、另外,本专利技术还提供了一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
8、步骤一:导热填料预处理,使导热填料形成膏状混合物;
9、步骤二:基体材料预混合,通过超声波分散使基体材料均匀分散;
10、步骤三:将导热填料、基体材料和功能助剂加入混炼机充分混合;
11、步骤四:取出混合材料放入模具,进行硫化反应,使硅胶材料成型,所述硫化反应类型选用是为使用有机锡触媒的缩合型硫化反应,或为使用白金触媒的加成型硫化反应;
12、步骤五:对固化后的硅胶材料进行热处理和表面处理。
13、进一步优选的,在步骤一中,将碳纳米管、石墨烯、表面活性剂、氧化铝和氮化硼加入样品罐中,加入与表面活性剂等比例的清水,使用非介入式材料均质机对混合物进行均质处理,将填料粒子充分打散形成混合物,混合物形成不流动的膏状物。
14、进一步优选的,在步骤二中,将聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯和γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷放入超声波分散机中混合分散。
15、进一步优选的,在步骤三中,将混合好的原料转移到除泡机中,进行减压除泡处理,去除混合过程中产生的气泡。
16、进一步优选的,在步骤一中,在导热填料中增加mxene,利用化学气相沉积技术,制备出mxene和氮化硼结合,利用化学修饰方法,改善碳纳米管和氮化硼表面的润湿性和相容性。
17、进一步优选的,在步骤三中,将预处理后的原料放入混炼机中,加入辅助添加剂,进行高速搅拌和混炼,在混炼过程中,混炼机的工作温度为200℃-350℃,混炼时长为30-40min,混炼机的转速为200-300r/min。
18、进一步优选的,在步骤五中,将聚四氟乙烯粉末溶解于氟碳溶剂中,制备成聚四氟乙烯溶液,将聚四氟乙烯溶液均匀喷涂在硅胶材料的表面,再对硅胶材料进行热处理,热处理完成后对硅胶材料的导热性能、粘度和机械强度性能进行检测。
19、本专利技术实施例由于采用以上技术方案,其具有以下优点:本专利技术通过选用具有优异热稳定性和化学稳定性的聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯和γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷作为基体材料,可以优化硅胶的分子结构和交联密度,实现低粘度的特性,通过引入具有高导热性能的碳纳米管、石墨烯、氧化铝和氮化硼,使得硅胶材料可以具有高导热系数和优良的分散性,能有效提高硅胶材料的导热性能,而通过添加适量的流平剂、偶联剂等功能助剂,可以改善导热填料在硅胶基体中的分散性,降低粘度,并增强材料的机械性能。
20、上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本专利技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
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1.一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于,包括如下按质量份计的组分:硅胶基体60-70份,导热填料30-40份,功能助剂5-8份,辅助添加剂5-8份,聚四氟乙烯2-3份、氟碳溶剂5-10份;
2.根据权利要求1所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于:所述功能助剂包括如下按质量份计的组分:流平剂1-3份、偶联剂1-2份和稀释剂1-2份,所述辅助添加剂包括如下按质量份计的组分:染料计1-2份、抗菌剂1-2份和防霉剂1-3份。
3.根据权利要求1所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于:所述交联剂采用丙烯酸聚合物,所述表面活性剂采用三甲硅烷基胺。
4.一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,应用于如权利要求1-3任一项所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤一中,将碳纳米管、石墨烯、表面活性剂、氧化铝和氮化硼加入样品罐中,加入与表面活性剂等比例的清水,使用非介入式材料均质机对混合物进行均质处理,将填料粒子充分打散形成混合物,混合物形成不流动
6.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤二中,将聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯和γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷放入超声波分散机中混合分散。
7.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤三中,将混合好的原料转移到除泡机中,进行减压除泡处理,去除混合过程中产生的气泡。
8.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤一中,在导热填料中增加MXene,利用化学气相沉积技术,制备出MXene和氮化硼结合,利用化学修饰方法,改善碳纳米管和氮化硼表面的润湿性和相容性。
9.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤三中,将预处理后的原料放入混炼机中,加入辅助添加剂,进行高速搅拌和混炼,在混炼过程中,混炼机的工作温度为200℃-350℃,混炼时长为30-40min,混炼机的转速为200-300r/min。
10.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤五中,将聚四氟乙烯粉末溶解于氟碳溶剂中,制备成聚四氟乙烯溶液,将聚四氟乙烯溶液均匀喷涂在硅胶材料的表面,再对硅胶材料进行热处理,热处理完成后对硅胶材料的导热性能、粘度和机械强度性能进行检测。
...【技术特征摘要】
1.一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于,包括如下按质量份计的组分:硅胶基体60-70份,导热填料30-40份,功能助剂5-8份,辅助添加剂5-8份,聚四氟乙烯2-3份、氟碳溶剂5-10份;
2.根据权利要求1所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于:所述功能助剂包括如下按质量份计的组分:流平剂1-3份、偶联剂1-2份和稀释剂1-2份,所述辅助添加剂包括如下按质量份计的组分:染料计1-2份、抗菌剂1-2份和防霉剂1-3份。
3.根据权利要求1所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于:所述交联剂采用丙烯酸聚合物,所述表面活性剂采用三甲硅烷基胺。
4.一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,应用于如权利要求1-3任一项所述的一种高导热低粘度硅胶材料,其特征在于,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在于:在步骤一中,将碳纳米管、石墨烯、表面活性剂、氧化铝和氮化硼加入样品罐中,加入与表面活性剂等比例的清水,使用非介入式材料均质机对混合物进行均质处理,将填料粒子充分打散形成混合物,混合物形成不流动的膏状物。
6.根据权利要求4所述的一种高导热低粘度硅胶材料的制备方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄利翻,黄辉艳,伍阿丽,
申请(专利权)人:深圳市立凡硅胶制品有限公司,
类型:发明
国别省市:
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