本发明涉及橡胶技术领域,具体涉及一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料及其制备方法。
背景技术:
随着航空、航天、电子电气等高科技领域的快速发展,橡胶的导热性能越来越受到重视。例如,高性能电子产品的橡胶密封件既要具备优良的导热性能和绝缘性能,又要具备防潮、防尘和减震性能;化学工业生产和废水处理等领域要求热交换器橡胶垫圈具有良好的导热性能、耐高温性能和耐化学腐蚀性能;涡轮增压器空气管道和回油管道柔性橡胶接头要求具有优异的导热性能、耐高温性能和耐介质性能。导热橡胶具有热导率高、压缩变形小、电绝缘性能和密封性能好等特点,替代普通橡胶材料或其他聚合物材料用于发热元器件散热时,能有效去除冷热界面间的残留空气(空气的热导率约为导热材料的几十分之一),从而改善散热效果,同时起到绝缘和减震作用。由于具备以上优点,导热橡胶在导热材料领域备受关注。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料及其制备方法,本发明导热系数高、安全性好。
本发明提出了一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料。
优选地,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为0.1-10wt%。
优选地,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为1-5wt%。
本发明还提出一种所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料。
优选地,s2中,所述研磨的温度为10-20℃,研磨时间为1-5h。
优选地,s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
本发明的有益效果:本发明添加的碳纳米管易在硅橡胶中形成有效的导热网络,因此,本发明添加0.1-10wt%的碳纳米管可以显著提高硅橡胶的导热性能。本发明含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的导热系数较高,可用于电子产品的散热部位。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料;其中,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为10wt%。
所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料;
其中,s2中,所述研磨的温度为10℃,研磨时间为5h;s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
实施例2
一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料;其中,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为0.1wt%。
所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料;
其中,s2中,所述研磨的温度为20℃,研磨时间为1h;s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
实施例3
一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料;其中,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为5wt%。
所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料;
其中,s2中,所述研磨的温度为12℃,研磨时间为4h;s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
实施例4
一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料;其中,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为1wt%。
所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料;
其中,s2中,所述研磨的温度为18℃,研磨时间为2h;s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
实施例5
一种含有碳纳米管的硅橡胶导热材料,其原料包括硅橡胶、碳纳米管、无机导热填料;其中,所述碳纳米管在导热材料中的质量分数为3wt%。
所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料的制备方法,包括如下步骤:
s1、分别将硅橡胶和碳纳米管分散于同种溶剂中,形成硅橡胶溶液和碳纳米管溶液;
s2、将所述硅橡胶溶液和碳纳米管溶液均匀混合后研磨,除去溶剂得到预制橡胶;
s3、将所述预制橡胶、无机导热填料、交联剂混炼均匀得到橡胶预聚体,将橡胶预聚体常压硫化处理后,得到所述含有碳纳米管的硅橡胶导热材料;
其中,s2中,所述研磨的温度为15℃,研磨时间为3h;s3中,所述硫化处理为先将橡胶预聚体放在平板硫化机上进行一段硫化,再在烘箱中进行二段硫化。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。