导热室温硫化硅橡胶的研究进展

介绍了导热室温硫化硅橡胶的导热机理及导热模型,分析了室温硫化硅橡胶的导热性能及综合性能,并概述了国内外导热室温硫化硅橡胶的研究现状。指出通过填充不同粒径分布的填料或对填料进行适当的表面处理,可以制备高导热室温硫化硅橡胶。     

导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响

分析比较了氮化硅、氧化锌、勃姆石、氮化铝、碳化硅和石英粉等6种填料对室温硫化硅橡胶性能的影响,优选出氮化硅作为导热填料。比较了不同粒径的氮化硅性能,制备了综合性能较好的导热室温硫化硅橡胶。     

导热绝缘室温硫化硅橡胶的研制

研究导热填料种类、用量及粒径对室温硫化硅橡胶(RTV硅橡胶)性能的影响。试验结果表明，采用氮化硅作导热填料，其粒径控制为5～20μm，用量为150～250份，可以制得导热性能优异、物理性能及加工性能良好的绝缘RTV硅橡胶。     

加成型导热固体氟硅橡胶的研制

以甲基乙烯基氟硅橡胶为基料,以羟基硅油或二苯基硅二醇为结构控制剂,以2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷为硫化剂,添加气相法白炭黑、导热填料制得加成型导热固体氟硅橡胶。探讨了填料品种、填料粒径、不同粒径氮化硅复配质量比等对加成型导热固体氟硅橡胶性能的影响。结果表明,当用量相同时,添加大粒径氮化物的导热氟硅橡胶的导热性能优于添加小粒径氮化物的导热氟硅橡胶,且各填料对胶料导热性能提高的大小为:氮化硅氮化铝氮化硼;当粒径7μm的氮化硅与粒径10μm的氮化硅复配质量比为1∶1时,制得的导热氟硅橡胶热导率最高,为1. 362 W/(m·K);加入结构控制剂羟基硅油和二苯基硅二醇会降低胶料硬度和热导率,二次硫化对导热氟硅橡胶热导率影响不大。     

刚玉粉对室温硫化导热硅橡胶性能的影响

以α，ω-二羟基封端聚二甲基硅氧烷为基胶，刚玉粉为导热填料，制备了填充型室温硫化(RTV)导热硅橡胶。研究了刚玉粉的填充量、表面处理方式、粒径及不同粒径刚玉粉的配比对RTV导热硅橡胶性能的影响。结果表明：随着刚玉粉用量的增加，RTV硅橡胶的导热系数增大，但力学性能降低，基料的粘度增大，工艺性能变差，刚玉粉的用量以200份为宜；采用经表面处理的刚玉粉，可以改善其与基胶的相容性，提高RTV硅橡胶的导热性能；且采用硅烷偶联剂处理的刚玉粉还可提高RTV硅橡胶的力学性能；大粒径刚玉粉填充的RTV硅橡胶的导热性能优于小粒径刚玉粉填充的RTV硅橡胶，但力学性能下降；当填充量达到200份后，二者导热性能的差距明显缩小；不同粒径刚玉粉并用可以提高RTV硅橡胶的导热性能，降低基料粘度，改善工艺性能；当大粒径与小粒径刚玉粉的质量比为1／3或3／5时，所得RTV导热硅橡胶的综合性能较好。     

高导热室温硫化硅橡胶的制备

以端羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、氧化铝为导热填料、甲基三甲氧基硅烷为交联剂,制备了脱醇型导热室温硫化硅橡胶。研究了氧化铝的形状、填充量、粒径以及不同粒径配比对硅橡胶导热系数的影响。结果表明:球形氧化铝填充量最大并且对硅橡胶黏度的影响较小。随着氧化铝填充量的增大,硅橡胶导热系数提高,最佳填充量为60%。大粒径氧化铝填充的硅橡胶导热系数高于小粒径氧化铝填充的硅橡胶。如果按照m(d20)∶m(d3)=3∶7的比例混合氧化铝,制备的硅橡胶综合性能最佳,导热系数为1.39 W/(m·K),拉伸强度和断裂伸长率分别为1.98 MPa和134%。     

单组分加成型导热有机硅橡胶的制备

采用端乙烯基硅油为基胶,低含氢硅油为交联剂,氯铂酸-异丙醇为硫化剂,三氧化二铝（A12O3）为导热填料,制备了单组分导热有机硅电子灌封胶;讨论了1-乙炔基环己醇、乙烯基环体和苯乙炔对单组分灌封胶储存稳定性的影响,研究了不同粒径A12O3颗粒配比和用量对灌封胶导热系数和粘度的影响。结果表明,1-乙炔基环己醇抑制效果较好,当其用量为2.2份时单组分硅橡胶室温储存期为3个月;A12O3用量越大,硅橡胶导热系数越高,粘度越大,不同粒径A12O3互配使用可提高硅橡胶导热系数,当8μm和3μmA12O3质量比为3∶1,填料总用量为240份时,制得导热系数为0.822W/（m.K）单组分有机硅灌封胶。     

不同无机填料对导热硅脂热导率的影响研究

用无机填料填充硅油可以制备优良的导热硅脂,并且显现出广阔的发展前景。笔者在阐述硅脂导热机理和理论分析的基础上,在玻璃反应釜中,温度为120℃,抽真空2h的条件下,制备了硬脂酸锌表面处理的球形氧化铝导热硅脂、不同粒径导热硅脂、不同种类填料填充的导热硅脂(包括氮化铝,碳化硅,石墨)和二元混合填充导热硅脂,分析了硬脂酸锌表面处理、填充比例、粒径大小等因素对单组分导热硅脂热导率的影响以及增强填料与主填料之比对二元混合填充导热硅脂热导率的影响,通过测试导热硅脂热导率来比较导热性能的好坏,并分析了试验中出现的工艺性问题。     

LED用低热阻硅脂的制备

选用合适粒径的氮化铝和氧化铝为混杂导热填料、使用自制的硅烷低聚物为表面处理剂,以溶液插层法对混杂导热填料进行表面改性;然后与甲基苯基硅油混合制备了LED用低热阻导热硅脂。研究了导热填料的种类、粒径、表面处理剂种类及用量对导热硅脂的热导率和黏度的影响。采用LED灯作为实际测试平台表征了导热硅脂的导热性能。结果表明,当填料总质量分数为90.9%,粒径为5μm的氮化铝与粒径为1μm的氧化铝作混合填料且质量比为2.8∶1时,导热硅脂的热导率和黏度有较好的平衡;使用填料质量0.5%的硅烷低聚物对氮化铝和氧化铝混合填料进行表面处理有较好的处理效果;自制10号硅脂样品的黏度（25℃）为174 Pa·s,热阻为1.94℃/W,热导率为4.31 W/m·K。     

室温硫化特种硅橡胶材料的研究进展

综述了特种室温硫化硅橡胶的研究进展．重点介绍了通过添加特殊填料、接枝改性、改变胶料成分等方法．使传统室温硫化硅橡胶具备了特殊性能，如导热、导电、绝缘、耐热、阻燃、防紫外线等。     

Highly thermally conductive room‐temperature‐vulcanized silicone rubber and silicone grease

In this study, the effects of thermally conductive filler type (α‐Al₂O₃, SiC), volume fraction of the filler, and filler particle size distribution on the thermal conductivity and viscosity of room‐temperature‐vulcanized (RTV) silicone rubber and silicone grease were investigated. We were interested to find that silicone grease (or the RTV silicone rubber) had a maximum thermal conductivity (～1.48 W/mK) and a minimum viscosity (～3.4 × 10⁴ mPa s), with a definite total volume fraction of the filler (0.55) when the distribution of filler sizes (the number ratio of two different particles sizes, i.e., 0.8 and 6 μm) was 600–700. We were able to increase the thermal conductivity of the RTV silicone rubber and silicone grease beyond 2 W/mK by increasing the total volume fraction of the filler with adequate filler size distributions. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 89: 2397–2399, 2003     

加成型导热电子灌封硅橡胶的研究

以α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷为基胶,配合石英粉、氧化铝、含氢硅油、Pt催化剂等,制成加成型导热电子灌封硅橡胶.研究了导热填料及其用量对加成型导热电子灌封硅橡胶性能的影响.结果表明,石英粉与氧化铝填料都可以提高液体硅橡胶的导热性能,但是随着填料的粒径增大,硅橡胶的机械性能逐渐下降;对比两种导热填料,石英粉体系液体硅橡...     

室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展

介绍了硅橡胶的热氧老化机理及室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展,综述了提高室温硫化硅橡胶耐热性的主要途径:改变聚硅氧烷主链和侧基的结构、采用新型硫化体系、添加耐热添加剂、添加硅氮类化合物等,指出了提高室温硫化硅橡胶耐热性的发展方向。     

脱氢型室温硫化硅橡胶耐高温及热老化性能研究

借助热失重和热老化试验方法考察了硅橡胶种类、催化剂种类、含氢硅油用量和填料种类对脱氢型室温硫化(RTV)硅橡胶耐热性能的影响.结果表明:硅橡胶、催化刺、含氢硅油和填料对脱氢型RTV硅橡胶耐热性均有显著影响.较佳的配方是:100份硅橡胶,1份催化剂,2份含氢硅油,30份填料.     

石墨及其表面改性对硅橡胶导热性能的影响

用双辊混炼机将导热填料分散到聚甲基乙烯基硅氧烷中,再配以增强剂、硫化剂等,经模压硫化制得导热硅橡胶。研究了导热填料种类、石墨的表面改性和用量以及石墨与炭黑的复配对硅橡胶导热性和力学性能的影响。结果表明,在用量相同的情况下,导热填料的导热系数越高,其填充硅橡胶的导热性越好,且硅橡胶的导热系数随导热填料用量的增加而增大。石墨的表面改性改善了石墨与硅橡胶的界面相容性,使硅橡胶的力学性能和导热性都得到提高。不同粒径及颗粒形态的炭黑与石墨复合可改善硅橡胶的导热性和力学性能,导热硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率随复合填料中炭黑用量的增加而提高,当石墨与炭黑质量比为25/5时,硅橡胶的导热系数最高,综合性能较好。     

绢云母粉对RTV硅橡胶性能的影响

以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基胶，绢云母粉为填料制成了RTV硅橡胶，研究了绢云母粉制造工艺，用量，粒径对RTV硅橡胶力学性能和工艺性能的影响。结果表明，一定粒径和适当添加量的湿法绢云母粉可以增强RTV硅橡胶的拉伸强度，断裂伸长率等力学性能，同时工艺性能也较好。当绢云母粉粒径在300目左右，用量为10份时，RTV硅橡胶的综合性能比较好。     

填料对双组分缩合型室温硫化硅橡胶性能的影响

考察了多种补强填料和半补强(或增量)填料如硅藻土、碳酸钙和氧化铝等对室温硫化(RTV)硅橡胶的机械性能和介电性能的影响。结果表明,采用经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑或沉淀法白炭黑作填料时,RTV硅橡胶多方面的性能都有所提高;采用补强填料和半补强填料并用的RTV硅橡胶的性能优于使用单一补强填料的RTV硅橡胶;随着填料用量的增加,RTV硅橡胶的机械性能、相对介电常数和介质损耗因数都有一定程度的提高,但体积电阻率有所降低。