[发明专利]一种高强度导热硅胶材料及其制备方法

说明书

本发明涉及导热硅胶技术领域，具体涉及一种高强度导热硅胶材料及其制备方法：包含有46‑60重量份的氧化石墨烯、30‑38重量份的聚二甲基硅氧烷、8‑15重量份的二甲基甲酰胺、6‑10重量份的二环己基甲烷二异氰酸酯、5‑12重量份的无水乙醇、4‑8重量份的二羟基聚二甲基硅氧烷；本发明中增加氧化石墨烯填料对硅橡胶有补强效果，并且复合涂料使得本导热硅胶材料具有一定的弹性与黏性，整个系统具有一定缓冲作用，减少了导热硅胶材料与电池之间的接触热阻，进一步提高了整个系统的散热性能，同时，在复合涂料中加入的纤维素纳米纤维作为骨架增强体，增强了复合涂料及其涂装的导热硅胶材料的抗拉伸和缓冲性能。

技术领域

本发明涉及导热硅胶技术领域，具体涉及一种高强度导热硅胶材料及其制备方法。

背景技术

在21世纪，面对全球气候变暖等危机，节能减排已经成为解决问题的重中之重，更多的新能源交通工具应运而生。电池作为新能源汽车的核心动力源，在运行过程中如何高效且安全的导热、散热成为新能源汽车技术中的一大核心问题，其外侧包裹的硅胶件材料，则直接决定了新能源汽车电池的相关性能的优化方向。

如中国专利号为：CN112980197A的“一种导热硅胶片”，其包括以下重量份的原料：甲基乙烯基硅橡胶2-7％、乙烯基硅胶3-8％、二甲基硅油2-6％、含氢硅油1-5％、铂金催化剂1-5％、碳化硅3-7％、聚苯硫醚1-5％、石墨烯2-7％、纳米碳1-5％、碳纤维1-5％、导热硅脂1-5％、氧化铝颗粒1-5％、玻璃纤维1-5％，其余为水，本发明具有良好的导热特性，导热、散热效率高，适用范围广。但在实际应用中，使用铂金催化剂增大生产成本，不利于新能源汽车行业广泛推广，且在电池附近的高温环境中长期使用后，抗冲击和拉伸性能较弱，无法对电池外侧起到保护作用。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种高强度导热硅胶材料及其制备方法，本发明中增加氧化石墨烯填料，硅橡胶的导热性能有明显提高，且氧化石墨烯填料对硅橡胶有补强效果，拉伸强度较纯胶明显增加，并且配合外层复合涂料，复合涂料使得本导热硅胶材料具有一定的弹性与黏性，整个系统具有一定缓冲作用，减少了导热硅胶材料与电池之间的接触热阻，进一步提高了整个系统的散热性能，同时，在复合涂料中加入的纤维素纳米纤维作为骨架增强体，其具有分层的开孔结构及优良的抗拉强度、弹性模量和热稳定性，并且还具有可生物降解、环保等天然优势，增强了复合涂料及其涂装的导热硅胶材料的抗拉伸和缓冲性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高强度导热硅胶材料，包含有46-60重量份的氧化石墨烯、30-38重量份的聚二甲基硅氧烷、8-15重量份的二甲基甲酰胺、6-10重量份的二环己基甲烷二异氰酸酯、5-12重量份的无水乙醇、4-8重量份的二羟基聚二甲基硅氧烷、4-8重量份的二月桂酸二丁基锡、3-5重量份的正硅酸乙酯、12-18重量份的交联剂和25-30重量份的复合涂料。

本发明进一步设置为：所述复合涂料包括8-12重量份的聚乙二醇、6-9重量份的膨胀石墨、12-16重量份的氮化硼和10-20重量份的纤维素纳米纤维。

本发明进一步设置为：所述交联剂为黄胶、氯丁橡胶胶粘剂、聚乙烯醇和醋酸乙烯树脂中一种或多种。

一种高强度导热硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备改性氧化石墨烯；

S2、制备纳米复合硅胶材料；

S3、制备复合涂料；

S4、将制备的复合涂料喷涂至纳米复合硅胶材料表面。

本发明进一步设置为：在所述步骤S1中，制备改性氧化石墨烯，包括以下步骤：

S10、取46-60重量份的氧化石墨烯于三口烧瓶内，加入38-15重量份的二甲基甲酰胺超声分散；