[发明专利]一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，具体涉及一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料。

背景技术

目前电子产品的电路设计越来越复杂，呈密集化、小型化趋势。这些电子电器设备变压器线圈中会产生大量热量，这些热量若不能及时排出，积聚到一定程度势必会对电子电器的元器件及设备本身造成损害。所以必须将其产生的多余热量及时、有效地传递到周围环境中去。在散热工业中传统的金属材料，因其制品的几何形状受到很大限制，并且此种散热装置与电子元件表面存在一定间隙，从而越来越容易地被一些热界面材料替代。导热橡胶是侧重导热性能的一类橡胶基复合材料，多以硅橡胶为基体，具有弹性好、电绝缘性好、低压易变形及密封性好等特点，将其用于元器件散热时能有效填充界面间的空隙，驱除冷热界面间的空气，可将散热器功效提高40％左右。

中国专利CN201010522167.6公开了一种玻璃纤维增强型导热绝缘硅橡胶复合材料及其制备方法。此种材料由两层导热绝缘硅橡胶层与之间的玻璃纤维布复合组成，其中导热绝缘硅橡胶层由硅橡胶、导热粉、表面亲和剂和交联剂组成。本发明的制备过程：首先将硅橡胶与导热粉、表面亲和剂和交联剂在双辊炼胶机混合均匀，得到导热绝缘硅橡胶；然后将导热绝缘硅橡胶压为厚度为0.1～0.15mm的薄层，在两薄层之间加入玻璃纤维布，再经压制成型得到玻璃纤维增强型导热绝缘硅橡胶复合材料。本发明的制备方法简单，制备成本较低，制得材料具有良好的传热、散热以及抗撕裂能力，直接用作电器材料电子器件与散热器之间的隔离件，可降低电子器件运行温度，提高器件寿命。

但是上述复合材料是将玻璃纤维布制备在导热绝缘硅橡胶之间，制备方法太复杂且制备成本太高，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料，通过调整其配方及制备方法，来制备导热及绝缘效果极佳的复合材料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料，其特征在于，其配方包括以下成份：甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物、白炭黑、氧化铁、氧化锌、防老剂D、硫化剂DCP、促进剂M；

其中各组分的质量比为（50-70）：（10-15）：（10-15）：（40-60）：（30-50）：（1-3）：（1-3）：（0-1）：（3-5）：（1-1.5）。

根据本发明一个实施例的一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料可进一步设置为短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物中共混比为（7-9）/1，其中短切玻璃纤维的短切长度选择3或4.5mm中的一种或多种，不饱和聚酯选择邻苯树脂、间苯树脂或乙烯基树脂中的一种或多种的混合。

根据本发明又一个实施例的一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料可进一步设置为其配方中甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物、白炭黑、氧化铁、氧化锌、防老剂D、硫化剂DCP、促进剂M的质量比为55：10：10：55：30：2：2：1：4：1.5。

根据本发明又一个实施例的一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料可进一步设置为其配方中甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物、白炭黑、氧化铁、氧化锌、防老剂D、硫化剂DCP、促进剂M的质量比为62：15：14：45：45：2：2：0.9：5：1。

根据本发明又一个实施例的一种变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料可进一步设置为其配方中甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物、白炭黑、氧化铁、氧化锌、防老剂D、硫化剂DCP、促进剂M的质量比为70：10：10：40：50：2：2：0.9：5：1。

本发明的另一个目的在于提供该变压器用导热绝缘硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、塑炼，将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶分别在三台开炼机上，其中辊温分别控制在50±5℃、45±5℃、45±5℃，辊距控制在0.4±0.1mm；

S2、混炼，逐步将辊温提升至57±5℃、55±5℃、53±5℃，辊距调整至在1.6±0.5mm，并将三者混合，搅拌均匀并分批次加入白炭黑、氧化铁、氧化锌、防老剂D、硫化剂DCP、促进剂M，混炼30min后，加入短切玻璃纤维和以不饱和聚酯为主的填料的共混物混炼5min制备混炼胶；