專利名稱：納米高導熱復合橡膠的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及納米新材料技術領域，特別是涉及一種納米高導熱復合橡膠。
背景技術：
現(xiàn)在，由于電子產(chǎn)品越來越趨于小型化，因此那些容易集成化和小型化而且柔韌 性好的復合橡膠基板被廣泛應用，但因為集成電路的高集成化和層板的多層化必然產(chǎn)生放熱問題，因此對這些材料的導熱性能的要求就成了當務之急。三元乙丙橡膠(EPDM)是乙烯、丙烯和二烯類單體的三元共聚物，二烯的引入是為了實現(xiàn)硫化，二烯的類型有雙環(huán)戊二烯(DCPD)、1，4 一己二烯。EPDM比普通的乙丙橡膠韌性更好。近年來人們用非導電性的金屬氧化物和其他化合物填充聚合物，已初步解決了這一問題。絕緣型導熱橡膠的填料主要包括金屬氧化物如BeO，MgO, Al2O3, CaO, ΝΙ0;金屬氮化物如A1N，BN等；碳化物如SiC，B4C3等。它們有較高的導熱系數(shù)，而且更為重要的是同金屬粉相比有優(yōu)異的電絕緣性，因此它們能保證最終制品具有良好的電絕緣性，這在電子電器工業(yè)中是至關重要的。對于導熱橡膠的研究和應用很多，按填充粒子的種類可分為金屬填充型、金屬氧化物填充型、金屬氮化物填充型、無機非金屬填充型、纖維填充型導熱橡膠；也可以按照導熱橡膠的某一種性質來劃分，比如根據(jù)其電絕緣性能可以分為絕緣型導熱橡膠和非絕緣型導熱橡膠。由于橡膠本身具有絕緣性，因此絕大多數(shù)導熱橡膠的電絕緣性能，最終是由填充粒子的絕緣性能決定的。用于非絕緣型導熱橡膠的填料常常是金屬粉、石墨、炭黑、碳纖維等，這類填料的特點是具有很好的導熱性，能夠容易地使材料得到高的導熱性能，但是同時也使得材料的絕緣性能下降甚至成為導電材料。因此在材料的工作環(huán)境對于電絕緣性要求不高的情況下，都可以應用上述填料。而且在某些條件下還必須要求導熱橡膠具有低的電絕緣性以滿足特定的要求，如電磁屏蔽材料等。近些年來蓬勃發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)，對高分子材料的性能提出了新的要求，尤其為導熱橡膠的發(fā)展提供了發(fā)展空間，導熱橡膠在電腦配件上的應用將改善電腦的散熱問題并提高其運行速度和穩(wěn)定性，如CPU、筆記本外殼和各種集成電路板，這些材料都要求導熱絕緣。高分子材料絕緣好，但作為導熱材料，純的高分子材料一般是不能勝任的，因為高分子材料大多是熱的不良導體，高分子材料導熱系數(shù)約為金屬的1/500-1/600。必須對高分子材料進行改性。金屬和金屬氧化物的導熱系數(shù)見表1-1、表1-2。表1-1金屬和金屬氧化物的導熱系數(shù)
權利要求
1.一種高導熱納米復合橡膠，其特征在于，其原料包括以下組份中的一種或多種:三元乙丙橡膠，防老劑，炭黑，硫磺，促進劑，增塑劑，石蠟油，有機活性劑PEG4000，無機活性齊U，分散劑。
2.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述原料含量配比按重量份為 三元乙丙橡膠150-200份， 防老劑1-4份， 炭黑40-80份， 硫磺1-3份， 促進劑1-3份， 增塑劑6-10份， 石臘油40-80份， 有機活性劑PEG4000，3-8份 無機活性劑6-12份， 分散劑1-4份。
3.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述防老劑為下述試劑中的一種或多種6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉；2，2，4_三甲基1，2_ 二氫化喹聚合體；N_苯基- a -苯胺；N_苯基-萘胺；N_苯基-N'-環(huán)己基對苯二胺；N_苯基-N -異丙基-對苯二胺。；N_N - 二苯基-對苯二胺。
4.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述促進劑為下述試劑中的一種或多種促進劑T ；N, N-四甲基二硫雙硫羰胺；二硫化四甲基秋蘭姆；福美雙；硫化促進劑TMTD ；四甲基二硫代秋蘭姆；促進劑TMTD ;促進劑TMTD-1I ;促進劑TT ;二硫化雙(硫羰基二甲胺)；二硫化四甲基賽歐散；四甲基硫代過氧化二碳酸二酰胺；四甲基秋蘭姆二硫化物；四甲基二硫化秋蘭姆；促進劑DM ;促進劑BZ。
5.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述增塑劑為下述試劑中的一種或多種鄰苯二甲酸二辛脂；多元醇苯甲酸酯；己二酸二辛酯；己二酸二正己酯；鄰苯二甲酸丁芐酯；癸二酸二(2 —乙基己)酯。
6.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述活性劑為PEG4000;所述分散劑為下述試劑中的一種或多種三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯。
7.根據(jù)權利要求1所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述無機活性劑為下述試劑中的一種或多種:Mg0、Al203、Si3N4、BN、AlN、ZnO、KAl (SO4)2 12H20、Al203-2Si02_2H20。
8.根據(jù)權利要求7所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述AlN為A1N晶須和AlN粒子。
9.根據(jù)權利要求7所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述Si3N4為高導熱性氮化硅；所述BN為納米氮化硼顆粒，滿足下述指標
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述高導熱納米復合橡膠，其特征在于，所述高導熱納米復合橡膠，其通過以下步驟制備 第一步，合成橡膠通過密煉機將所述原料合成橡膠； 第二步，成型通過開煉機將合成橡膠成型； 第三步，硫化將成型橡膠放入硫化機中的模具內(nèi)，加壓范圍是150-210kgf/ cm 2，升溫到220-230°C，時間為80-100秒，進行硫化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高導熱納米復合橡膠，其原料包括以下組份中的一種或多種三元乙丙橡膠，防老劑，炭黑，硫磺，促進劑，增塑劑，石蠟油，有機活性劑PEG4000，無機活性劑，分散劑。本發(fā)明用混合填料使復合材料的熱導率大幅提高。本發(fā)明利用有一定長徑比的顆粒、晶須形成連續(xù)的導熱網(wǎng)鏈；選用不同的粒徑的填料組合，達到較高填充致密度:利用偶聯(lián)劑改善填料與基體的界面，以減少界面處的熱阻；用納米材料填充橡膠提高導熱系數(shù)。本發(fā)明技術利用獨特的分子設計，提高了熱塑性橡膠和填料之間分子的相互作用力，填料相互之間的高效率接觸形成了熱量通道，大幅度提高了導熱率。
文檔編號C08K3/34GK103012973SQ201210573979
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者曾晶, 尚朋, 丘新濤 申請人:曾晶