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。     

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%。     

导热发泡硅橡胶的研制

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基料,石墨烯、导热炭黑和氧化铝为导热填料,发泡微球为发泡剂,制得发泡硅橡胶材料。探讨了石墨烯、导热炭黑和氧化铝对发泡硅橡胶性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了发泡硅橡胶断面形貌。结果表明,随着石墨烯用量的减少和导热炭黑用量的升高,发泡硅橡胶的拉伸强度、密度和硬度均降低,热导率先升后降。当石墨烯用量为5份、导热炭黑用量为3份时发泡硅橡胶的热导率最高,为0. 119 W/(m·K)。球形氧化铝对硅橡胶的补强作用略低于非球形氧化铝,但两者对发泡硅橡胶的密度、硬度和阻燃性能的影响几乎相同。材料热导率随着球形氧化铝用量的减少和非球形氧化铝用量的增加先升后降。当球形氧化铝用量为25份、非球形氧化铝用量为30份时,材料热导率最高,为0. 101 W/(m·K)。片层石墨烯与球形导热炭黑相结合形成的"哑铃"结构增加了体系中的导热通路数量并提高了导热速率。非球形氧化铝以平面形式存在于泡孔壁内,并与较多的球形氧化铝接触,增加了体系中的导热通路数量。     

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。     

侧链带氨基107硅橡胶的合成及其应用

以八甲基环四硅氧烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷为原料,合成了侧链带氨基的107硅橡胶,并以此为基胶,制备了快速表干脱醇型单组分室温硫化(RTV-1)硅橡胶。当侧链带氨基107硅橡胶黏度为10 000 m Pa·s,氨值为0.251 mmol/g时制得的脱醇型RTV-1硅橡胶邵尔A硬度为37度,挤出率为15 g/s,表干时间为8 min,硫化4 h的剪切强度为0.1 MPa,24 h硫化深度为3.1 mm,剪切强度为2.1 MPa。     

填充氧化铝粉的高导热软质硅橡胶材料的制备

通过在软质硅橡胶中填充氧化铝粉制备了导热硅橡胶复合材料,分析了导热材料的热导率和硬度与氧化铝粉的粒径及填充量之间的关系,并对其变化趋势进行了探讨。结果表明,当不同粒径氧化铝的质量配比75μm/40μm/2μm为6/2/2时,氧化铝在硅橡胶中的填充质量分数可达到最高的80%,从而提高了硅橡胶的导热性能,此时硅橡胶复合材料的热导率为4.02 W/m·K,邵尔00硬度为78,可以满足电子元器件对于高导热、超柔软散热材料的需求。     

脱醇型室温硫化导热硅橡胶的研究

采用氧化锌(ZnO)为导热填料,研究了填料对脱醇型室温硫化(RTV)硅橡胶力学性能、导热性能的影响.结果表明,在满足加工性能的前提下,随着填料用量的增加,硫化后硅橡胶的拉伸强度显著提高,由ZnO填充量10份时的0.55MPa增大至2.53MPa,而断裂伸长率下降,由309%下降至209%,100%定伸应力、硬度、撕裂强度均随填料填充量的增加而增加.随着导热填料ZnO用量的增加,RTV硅橡胶的热导率逐渐升高,当用量70份时,热导率达2.142W/m*K;随着温度的升高,填充70份ZnO的硅橡胶的热导率呈现出逐渐升高的趋势,在30℃时为2.29W/m*K,而在150℃时,热导率升高至5.9W/m*K.     

鳞片石墨/ZnO导热PBT材料的制备及性能研究

为提高聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)材料的导热性能,采用鳞片石墨/ZnO作为导热填料制备鳞片石墨/ZnO导热PBT材料。研究单一导热材料(鳞片石墨或ZnO)和复配导热填料(鳞片石墨/ZnO)对导热PBT材料的导热性能和力学性能的影响。实验结果表明:鳞片石墨/ZnO作为复配填料能显著提高PBT材料的导热性能,当鳞片石墨/ZnO用量为50份时,导热PBT材料的导热系数为1.48 W/(m·K),较纯PBT材料的0.27 W/(m·K)提高近5.5倍,而随着鳞片石墨/ZnO用量的增加,导热PBT材料的力学性能均出现先升后降的现象,当鳞片石墨/Zn O用量为20份时,导热PBT材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均为最大值分别为77.6 MPa、101.4 MPa和6.04 k J/m2。     

空心玻璃微珠/硅橡胶隔热材料的研究

以硅橡胶作为基体,以不同型号的空心玻璃微珠(HGB)作为隔热填料,分别与硅橡胶共混,制备了HGB/硅橡胶隔热材料。采用导热系数仪、万能力学试验机等表征了硅橡胶隔热材料的性能。结果表明,同品牌HGB的密度和导热系数随着粒径的增大而降低,随着同品牌HGB粒径和添加量的增大,HGB/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)隔热材料的隔热性能增强,但是拉伸强度受到破坏;HGB/MVQ隔热材料的最佳配方m(VS5500)/m(K1)/m(MVQ)=5/15/100,制得的隔热材料的导热系数为0.108 7W/(m·K),拉伸强度为1.1MPa。     

空间级加成型双组分导热硅橡胶的研制

以乙烯基硅油、含氢硅油、导热填料、铂催化剂为原料,制成了空间级加成型双组分导热硅橡胶。研究了精制方法对乙烯基硅油真空质量损失率的影响以及填料种类、用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,采用溶剂萃取法精制乙烯基硅油,可使乙烯基硅油的真空质量损失率降至0.47%,满足空间级材料的使用要求;硅橡胶的较佳配方是:黏度5 000 m Pa·s的乙烯基硅油100份,粒径5~8μm的碳化硅240份,交联剂5份;在此条件下制得的加成型双组分导热硅橡胶的热导率为1.26 W/m·K、接触热导率在15 000 W/m2·K以上、拉伸强度为1.68 MPa、真空质量损失率为0.27%、可凝挥发物质量分数为0.02%,     

改性硅微粉对加成型有机硅灌封胶性能的影响

以甲基乙烯基聚硅氧烷为基料、含氢硅油为交联剂、硅烷偶联剂为填料改性剂、改性硅微粉为导热和补强填料制得加成型有机硅灌封胶。研究了硅烷偶联剂种类、改性硅微粉粒径和用量对有机硅灌封胶性能的影响。结果表明,随着改性硅微粉平均粒径由1μm增大到20μm,有机硅灌封胶的黏度由7 712 mPa·s降至1 520 mPa·s,热导率由0.64 W/(m·K)升至0.73 W/(m·K),拉伸强度由1.70 MPa降至1.60 MPa,拉断伸长率由100%降至45%,沉降物平均质量由8 g增加到61 g;随着改性硅微粉用量从0增加到300份,有机硅灌封胶的黏度从200 mPa·s升至2 501 mPa·s,热导率从0.20 W/(m·K)升至1.05 W/(m·K),拉伸强度升高并趋于稳定,拉断伸长率先升后降;综合考虑,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷作填料改性剂、200份平均粒径10μm的改性硅微粉作导热和补强填料较佳,此时有机硅灌封胶的拉伸强度为1.65 MPa,拉断伸长率为75%,黏度为2 010 mPa·s,热导率为0.65 W/(m·K),沉降物平均质量为35 g。     

LED用有机硅导热垫片的制备及性能研究

以硅树脂为基料,氢氧化铝与氧化铝为导热填料,制得LED用有机硅导热垫片,测试了导热垫片的综合性能。结果表明,导热垫片邵尔OO硬度为10度,伸长率450%,热导率为1.0 W/m·K,易于压缩变形,热稳定性及表面粘性好,能满足LED用导热界面材料的性能要求。     

导热氧化镁对三元乙丙导热橡胶性能的影响

为了开发综合性能优异的导热橡胶,以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,导热氧化镁为导热填料,制备了新型导热橡胶,通过对不同导热氧化镁填充量下的导热橡胶热导率、拉伸强度、微观结构等参数的测定,研究了导热氧化镁填充量对EPDM导热性能、物理机械性能等综合性能的影响。结果表明,随着导热氧化镁用量的增大,EPDM热导率明显增大,从0.337 W/(m·K)增大至0.776W/(m·K),导热效率明显提高,并在填充量为80质量份时形成导热网链;交联程度增大,硫化时间略微延长,加工性能下降;材料的力学性能随着导热填料填充量的增加也发生改变,拉伸强度降低,硬度增大,断裂伸长率和拉断永久变形均先上升后下降。综合考虑,导热氧化镁填充到EPDM中,将大幅度提高EPDM的导热效率,可以制备出综合性能优异的导热橡胶。     

LED封装用环氧树脂/金刚石导热胶的研制

以双酚A环氧树脂为基体树脂,添加平均粒径为10μm的金刚石作为导热粒子,制备了高导热低膨胀导热胶。此环氧树脂/金刚石导热胶体系完全固化的最佳条件为125℃/1 h+150℃/1 h。当金刚石添加量为40%时,所制备的导热胶导热系数达0.85 W/(m·K),热膨胀系数为33.15×10-6/℃,已能完全满足LED封装用导热胶的技术要求;当金刚石添加量达到50%时,导热胶的导热系数达1.07 W/(m·K),热膨胀系数为16.65×10-6/℃,且体系流动性好,固化物有较高的强度和韧性。     

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。     

鳞片石墨填充PA66导热复合材料的性能

利用鳞片石墨(FG)的高导热性能,采用熔融共混法将鳞片石墨填充于聚酰胺66(PA66)中,制备出FG/PA66导热复合材料,研究了石墨填充量以及粒径对复合材料导热性能和力学性能的影响。研究表明:随着FG填充量的增加,复合材料的导热率显著增加,而力学性能逐渐降低。当填充量为50%时,导热率达到了3.07 W/(m·K),是纯PA66的12.3倍。力学性能在50%填充量时为最小值,拉伸强度和冲击强度分别为59.3 MPa和3.03 kJ/m~2。在相同填充量下,复合材料的导热率随着粒径增大而增大,当鳞片石墨的填充量为40%,填料粒径为150μm时,导热率达到最大值,为2.38 W/(m·K)。力学性能随粒径变化呈现先增大后减小的趋势,当粒径为100μm时,复合材料的力学性能最佳。     

高导热高介电BT/SiC/PA6复合材料的制备及性能研究

以聚酰胺(PA6)为基体,氮化硅(SiC)为导热填料,钛酸钡(BT)为介电填料,通过热压法制备出系列复合材料;研究了不同粒径填料的搭配对材料导热与介电性能的影响。结果表明:在填充量较低时,使用混合粒径导热填料能产生一定的级配效应,从而提高复合材料的导热性能。总填充量为26%时,以4∶1的比例,用粒径为0.5~0.7μm和3μm的SiC共同填充PA6,制备获得了最高导热系数为0.9198W/(m·K)的复合材料,而不同粒径、不同功能的混合功能填料还能产生协同效应,进一步提升材料的导热性能并使材料同时获得较好的介电性能,当SiC填充量为20%,BT填充量为20%时,复合材料的导热系数达到1.1110W/(m·K),介电常数到达16(100Hz),损耗保持在0.075(100Hz)左右。     

Cu粉粒径对PEEK/Cu导热复合材料性能的影响

以铜(Cu)粉为导热填料,采用模压法制备了聚醚醚酮(PEEK)/Cu导热复合材料,并研究了铜粉粒径对PEEK/Cu导热复合材料导热性能、力学性能及结晶性能的影响。结果表明:随着Cu粉粒径的增大,PEEK/Cu导热复合材料的力学性能逐渐下降;当Cu粉粒用量为30%、粒径为10μm时导热复合材料的导热系数达到最佳值0.396 W/(m·K),相比于纯PEEK提高了67.80%;熔融焓与结晶度随着Cu粉粒径的增大而逐渐减小,因而PEEK/Cu导热复合材料的结晶性能降低。     

高导热硅酯复合材料的制备及性能

以氮化铝为导热填料,二甲基硅氧烷、羟基硅氧烷或苯甲基硅氧烷为基体,采用高速搅拌-真空脱泡法成功制备高导热硅酯复合材料。研究了填料表面状态、用量和基体类型对导热硅酯导热性的影响。结果表明,较优配方为300份接枝改性的氮化铝(粒径3～5μm)+100份PMX-200二甲基硅氧烷。采用该配方所得导热硅酯复合材料的导热系数为1.28 W/(m·K),耐温性能优良,氮化铝颗粒在其中分散均匀。     

高强度耐湿热老化室温硫化硅橡胶的研制

以107硅橡胶为基胶,甲基三丁酮肟基硅烷为交联剂,纳米活性碳酸钙及气相法白炭黑为补强填料,氨基硅烷与环氧基硅烷复配使用,制得高强度耐湿热老化的室温硫化硅橡胶。探讨了107硅橡胶的黏度、交联剂甲基三丁酮肟基硅烷的用量、纳米活性碳酸钙的表面处理剂用量及比表面积、偶联剂的种类对硅橡胶耐湿热老化性能的影响。较佳配方为:100份黏度20 000 mPa.s的107硅橡胶、8份甲基三丁酮肟基硅烷、80份表面处理剂用量为30 g/kg、比表面积为16 m2/g的纳米碳酸钙、2.5份KH-792与KH-560按量之比1∶1复配的硅烷偶联剂。以此配方制得的RTV硅橡胶的外观为白色膏状,邵尔A硬度50度、拉伸强度2.44 MPa、拉断伸长率430%;将硫化7天后的硅橡胶试片,置于温度85℃,相对湿度85%的恒温恒湿试验箱中老化1 000 h后,其邵尔A硬度38度、拉伸强度1.98 MPa、拉断伸长率650%。