专利名称：一种新型导热导电弹性体材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料领域，涉及一种新型导热导电弹性体材料及制备方法。
背景技术：
随着电子工业化的发展，电子元器件朝着密集型，高性能方面发展。越来越到的厂家希望让电子产品做到更薄，更轻巧。这就形成了产品轻量化、薄型化、小型化的趋势。这个趋势对电子产品散热的提出了更高的要求。提高材料的导热系数对制品的散热性能有明显的改善。现有的导热聚合物对工程塑料领域的研究较多，如导热PPS等，但对弹性体的导热方面的研究相对较少。有专利报道 高导热硅氧烷弹性体，这类弹性体的导热系数可达到I. 2ff/m K，以粘附状态夹在电子元件制件。而轻量化、小型化的趋势，使得电子产品中元器件的排布更加密集，也对材料的电磁屏蔽要求越来愈高。仅通过膨胀石墨等体系的提高导热系数的材料，在电磁屏蔽方面无法达到较好的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导热导电弹性体材料。本发明的另一目的在于提供一种导热导电弹性体材料的制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案实现一种导热导电弹性体材料，其特征在于按重量份计，包含以下组分苯乙烯弹性体10 50份、矿物油10 50份、聚烯烃10 50份、金属纤维5 40份、纳米铜粉5 20份、抗氧剂I 5份和膨胀石墨5 40份。优选为苯乙烯弹性体15 40份、矿物油15 40份、聚烯烃15 40份、金属纤维10 30份、纳米铜粉5 15份、抗氧剂I 3份和膨胀石墨10 35份。更进一步优选为苯乙烯弹性体20 30份、矿物油20 30份、聚烯烃15 25份、金属纤维10 20份、纳米铜粉5 10份、抗氧剂I 3份和膨胀石墨10 25份。上述的导热导电弹性体材料，其在于所述的苯乙烯弹性体为SBS弹性体或SEBS弹性体。SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(Styrene butadiene styrene)嵌段共聚物,简称SBS，中文别名丁苯热塑橡胶。SEBS为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。上述的导热导电弹性体材料，其在于所述的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯和POE(聚烯烃弹性体)中的至少一种。上述的导热导电弹性体材料，其在于所述的抗氧剂为四元酚抗氧剂或三元酚抗氧齐U。所述的三元酚抗氧剂为抗氧剂330或抗氧剂CA ;所述的四元酚抗氧剂为抗氧剂1010。上述的导热导电弹性体材料，其在于所述的金属纤维包括铜纤维和铝纤维中的至少一种。上述的导热导电弹性体材料，其在于采用以下方法制备(I)将权利要求I所述的原料苯乙烯弹性体、矿物油、聚烯烃、纳米铜粉、抗氧剂和膨胀石墨按比例加入高混机中，低速混合3 IOmin ； (2)将混合好的原料和金属纤维经双螺杆挤出机挤出造粒；挤出工艺条件为加工温度190 230°C，螺杆转速为100 250rpm，主机电流为15 28A (满负荷为30A)。混合好的原料由双螺杆挤出机的喂料斗加入，金属纤维由双螺杆挤出机的侧向加料斗加入。上述的导热导电弹性体材料的制备方法，该方法包括以下步骤(1)将权利要求I所述的原料苯乙烯弹性体、矿物油、聚烯烃、纳米铜粉、抗氧剂和膨胀石墨按比例加入高混机中，低速混合3 IOmin ; (2)将混合好的原料和金属纤维经双螺杆挤出机挤出造粒；挤出工艺条件为加工温度190 230°C，螺杆转速为100 250rpm，主机电流为15 28A (满负荷为30A)。混合好的原料由双螺杆挤出机的喂料斗加入，金属纤维由双螺杆挤出机的侧向加料斗加入。该导热导电弹性体材料是由苯乙烯弹性体、白油、聚烯烃、纳米铜粉、金属纤维、抗氧剂和膨胀石墨经过双螺杆挤出造粒工序制成。 本发明的有益效果为了进一步提高材料的导热系数，且使其具有电磁屏蔽的作用，开发出此新型的导热导电弹性体材料。与现有技术相比，本发明的新型导热导电弹性体材料可达到更好的导热效果，导热系数高达4W/m 4以上；且此材料具有电磁屏蔽效果。该材料导热，导电，柔软，硬度低。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例中所用的苯乙烯弹性体为SEBS (Kraton G1651，美国科腾聚合物公司)；所用的矿物油为Primol 352，所用的聚烯烃为聚丙烯(PP T30S，中石化海南化工公司)和POE (P0E 8150，美国杜邦公司)的混合物；所用的金属纤维为铜纤维(直径IOy m，上海联荣铜业有限公司)和铝纤维(直径15 ym，上海铝业股份有限公司)中的任意一种或两种。所用的纳米铜粉(粒径lOOnm，徐州捷创新材料科技有限公司)，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂330(汽巴(CIBA)精化公司)，膨胀石墨(2000目，青岛欧尔石墨有限公司)。实施例I 6按表I和表2中各组分的用量将原料苯乙烯弹性体、矿物油、聚烯烃、纳米铜粉、抗氧剂和膨胀石墨加入高混机中，低速混合8min ;将混合好的原料加入设备双螺杆挤出机的喂料斗中；金属纤维加入双螺杆挤出机的侧向加料斗中；启动双螺杆挤出机挤出造粒制得产品。各实施例的工艺参数见表I和表2，实施例I 3制得的产品性能检测结果见表1，实施例4 6制得的产品性能检测结果见表2。表I实施例I 3中各组分的用量、产品性能检测结果及工艺参数
权利要求
1.一种导热导电弹性体材料，其特征在于按重量份计，包含以下组分苯乙烯弹性体10 50份、矿物油10 50份、聚烯烃10 50份、金属纤维5 40份、纳米铜粉5 20份、抗氧剂I 5份和膨胀石墨5 40份。
2.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于按重量份计，包含以下组分苯乙烯弹性体15 40份、矿物油15 40份、聚烯烃15 40份、金属纤维10 30份、纳米铜粉5 15份、抗氧剂I 3份和膨胀石墨10 35份。
3.根据权利要求2所述的导热导电弹性体材料，其特征在于按重量份计，包含以下组分苯乙烯弹性体20 30份、矿物油20 30份、聚烯烃15 25份、金属纤维10 20份、纳米铜粉5 10份、抗氧剂I 3份和膨胀石墨10 25份。
4.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于所述的苯乙烯弹性体为SBS弹性体或SEBS弹性体。
5.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于所述的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯和POE中的至少一种。
6.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于所述的抗氧剂为四元酚抗氧剂或三元酚抗氧剂。
7.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于所述的金属纤维包括铜纤维和铝纤维中的至少一种。
8.根据权利要求I所述的导热导电弹性体材料，其特征在于采用以下方法制备(I)将权利要求I所述的原料苯乙烯弹性体、矿物油、聚烯烃、纳米铜粉、抗氧剂和膨胀石墨按比例加入高混机中，低速混合3 IOmin ； (2)将混合好的原料和金属纤维经双螺杆挤出机挤出造粒；挤出工艺条件为加工温度190 230°C，螺杆转速为100 250rpm，主机电流为15 28A (满负荷为30A)。
9.权利要求I所述的导热导电弹性体材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将权利要求I所述的原料苯乙烯弹性体、矿物油、聚烯烃、纳米铜粉、抗氧剂和膨胀石墨按比例加入高混机中，低速混合3 IOmin ； (2)将混合好的原料和金属纤维经双螺杆挤出机挤出造粒；挤出工艺条件为加工温度190 230°C，螺杆转速为100 250rpm，主机电流为15 28A (满负荷为30A)。
全文摘要
本发明公开了一种导热导电弹性体材料及其制备方法，该弹性体材料按重量份计，包含以下组分苯乙烯弹性体10～50份、矿物油10～50份、聚烯烃10～50份、金属纤维5～40份、纳米铜粉5～20份、抗氧剂1～5份和膨胀石墨5～40份。与现有技术相比，本发明的新型导热导电弹性体材料可达到更好的导热效果，导热系数高达4W/m·K以上；且此材料具有电磁屏蔽效果。该材料导热，导电，柔软，硬度低。
文档编号C08K13/04GK102702662SQ20121001641
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者沙月华, 肖世英, 黄骥 申请人:五行材料科技(江苏)有限公司