[发明专利]一种高导热绝缘橡胶组合物及制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热绝缘橡胶组合物及制备方法。橡胶组合物是由包括以下组分的原料共混而得：橡胶原料100重量份；导热绝缘填料5～80重量份；导热绝缘填料为导热粉末和其表面包覆的具有黑色素结构导热绝缘层；导热粉末为金属单质或碳基粉末；具有黑色素结构导热绝缘层是导热粉末被多巴、多巴胺、盐酸多巴胺、酪氨酸中至少一种物质经过聚合所得。制备方法包括：所述组分按所述用量混炼后制得所述高导热绝缘橡胶组合物。本发明的组合物同时满足良好的导热性能和电绝缘性能，很好地解决高功率器件工作是所遇到的热导率和绝缘性能匹配问题，可满足目前电子产品对导热绝缘高分子材料的性能要求。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，进一步地说，是涉及一种高导热绝缘橡胶组合物及制备方法。

背景技术

随着微电子集成与组装技术的飞速发展和电力电气绝缘领域对高电压的越来越高的要求以及其他相关领域的飞速发展，电子元器件和逻辑电路的体积成千万倍地缩小，而工作频率急剧增加，此时电子设备所产生的热量迅速积累和增加，工作环境温度也向高温方向迅速变化。为保证电子元器件长时间高可靠地正常工作，必须阻止工作温度的不断升高，因此及时散热能力就成为影响其使用寿命的重要因素，迫切需要研制高导热性能的聚合物材料。

高分子材料的应用领域不断拓展，是因为通过对其结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。而且高分子绝缘材料独特的结构和易改性、易加工的特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。

但是一般高分子材料都是热的不良导体，其导热系数一般都低于0.5W·m^-1·K^-1。为满足微电子、电机电器、航天航空、军事装备等诸多制造业及高科技领域的发展需求，制备具有优良综合性能的高导热聚合物绝缘材料正成为该领域的研究热点，受到越来越多国内外研究同行的关注。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种高导热绝缘橡胶组合物及制备方法。该组合物同时满足良好的导热性能和电绝缘性能，很好地解决高功率器件工作是所遇到的热导率和绝缘性能匹配问题，可满足目前电子产品对导热绝缘高分子材料的性能要求。

本发明的目的之一是提供一种高导热绝缘橡胶组合物。

是由包括以下组分的原料共混而得：

橡胶原料 100重量份；

导热绝缘填料 5～80重量份；

所述导热绝缘填料为导热粉末和其表面包覆的具有黑色素结构导热绝缘层；

所述导热粉末为金属单质或碳基粉末；

所述具有黑色素结构导热绝缘层是导热粉末被多巴、多巴胺、盐酸多巴胺、酪氨酸中至少一种物质经过表面改性所得。

其中，优选：

所述金属单质为Au、Ag、Cu、Mg、Al、Fe、Ni、Be、Ca、Pt或Zn；所述碳基粉末为石墨、碳纤维、碳纳米管、富勒烯、石墨烯或无定形碳；

所述导热粉末的形状包括粒状、片状、球形或线状。其中线状导热粉末包括Cu纳米线、Ag纳米线，碳纳米管等；片状导热粉末包括Cu纳米片、Ag纳米片、Au纳米片、石墨烯等；

线状导热粉末的直径为20～500nm，长度为10～120μm，长径比在100～1000之间；

球形或粒状导热粉末粒径在10nm～50μm；

片状导热粉末长度在200nm～100μm，厚度为纳米级。

所述导热绝缘填料是由包括以下步骤的方法制备而得：