一种高导热阻燃材料、制备方法及其应用_2

文档序号:8217579阅读:来源:国知局
酸铝溶液和氨水的量足够充分,以使等离子处理后的纳米石墨片反应完全。
[0025]本发明提供一种高导热阻燃弹性垫片,应用所述的高导热阻燃材料制备而成,所述高导热阻燃弹性垫片的成分包括I?5质量份的纳米石墨片、100?500质量份的氧化铝粉体、100?200质量份的液体硅橡胶、I?4质量份的含氢硅油交联剂、0.1?I质量份的阻聚剂和0.5?3质量份的钼催化剂,以上各种成分相互混合均匀,且所述纳米石墨片的表面还包覆有氢氧化铝包覆层。
[0026]所述纳米石墨片的厚度为50nm?10nm,直径为5Mm?10Mm。氧化招粉体为粒径小于等于10Mffl的球形氧化铝颗粒。所述氢氧化铝包覆层均匀包覆于纳米石墨片的表面,该氢氧化铝包覆层的厚度为1nm?50nm。本发明提供的高导热阻燃弹性垫片的阻燃性能可以达到UL94V0等级,其密度一般为1.5?4.0g/cm3,优选为2.1?2.5g/cm3,导热性能可以达到2.5ff/m.K以上,且其硬度可以达到HB50以上。
[0027]本发明提供一种高导热阻燃弹性垫片的制备方法,所述制备方法具体包括以下步骤:(I)选用I?5质量份的纳米石墨片,在浓度为10g/L?20g/L的十二烷基硫酸钠溶液中进行超声处理,超声处理的功率为500W?900W,超声处理的时间为Ih?12h。超声处理完成后进行过滤,将过滤后的纳米石墨片置于鼓风干燥箱中于55°C?65°C温度下干燥3h ?5h。
[0028](2)将干燥后的纳米石墨片置于功率为800W?1000W的等离子体中进行等离子处理,等离子处理的时间3h?5h,并将等离子处理后的纳米石墨片置于100g/L?500g/L的硝酸铝溶液中,在搅拌的过程中,加入浓度为lg/L?8g/L的氨水,充分搅拌至铝离子反应完全;然后过滤产物,将过滤后的产物在鼓风干燥箱中55°C?65°C下处理2h?3h,并将处理后的产物与100?500质量份氧化铝粉体进行混合待用,得到待用填料。氧化铝粉体为粒径小于10Mffl的球形氧化铝颗粒。所述硝酸铝溶液和氨水的量足够充分,以使等离子处理后的纳米石墨片反应完全。
[0029](3)称取100?200质量份的液体硅橡胶置于双行星搅拌机中,在转速为1rpm?20rpm下搅拌10?20min,并依次加入I?4质量份的含氢硅油交联剂,0.1?I质量份的阻聚剂和0.5?3质量份的钼催化剂。所述液体硅橡胶的粘度为500cs?200000CS。所述交联剂、阻聚剂、钼催化剂纯度大于等于95%。
[0030](4)将步骤(2)中得到的待用填料加入到双行星搅拌机中,与步骤(3)中的混合物进行搅拌混合20min?40min,然后置于模具中加热、固化,即得到高导热阻燃弹性垫片。
[0031]本发明提供的高导热阻燃弹性垫片的制备方法中,首先将纳米石墨片进行在表面活性剂中进行超声剥离,使其厚度进一步降低;将剥离后的纳米石墨片干燥,将干燥后的纳米石墨片进行等离子体处理,使其表面具有缺陷;将处理后的纳米石墨片加入到硝酸铝溶液中,加入一定量的氨水,充分反应后,在纳米石墨片的表面和缺陷处会包覆氢氧化铝,沉淀干燥,得到氢氧化铝包覆的纳米石墨片,将其加入到液体硅橡胶中,硫化,制得高导热阻燃导热垫片。
[0032]实施例1:
本实施例提供一种高导热阻燃材料以及利用其的高导热阻燃弹性垫片,所述高导热阻燃材料的成分包括I质量份的厚度为50nm、直径为5Mm的纳米石墨片和100质量份的粒径为90Mm的球形氧化铝颗粒构成的氧化铝粉体,二者相互混合均匀,且所述纳米石墨片的表面还包覆有1nm厚的氢氧化铝包覆层。所述高导热阻燃弹性垫片在此基础上还包括100质量份的液体娃橡胶、I质量份的含氢娃油交联剂、0.1质量份的阻聚剂和0.5质量份的钼催化剂,以上各种成分与上述纳米石墨片、氧化铝粉体相互混合均匀。
[0033]本发明提供一种高导热阻燃材料以及高导热阻燃弹性垫片的制备方法,包括以下步骤:
(I)选用I质量份的纳米石墨片,在浓度为10g/L的十_■烧基硫酸纳溶液中进行超声处理,超声处理的功率为500W,超声处理的时间为lh。超声处理完成后进行过滤,将过滤后的纳米石墨片置于鼓风干燥箱中于55°C温度下干燥3h。经过上述处理后的纳米石墨片的厚度为50 nm,直径为5Mm。
[0034](2)将干燥后的纳米石墨片置于功率为800W的等离子体中进行等离子处理,等离子处理的时间3h,并将等离子处理后的纳米石墨片置于100g/L的硝酸铝溶液中,在搅拌的过程中,加入浓度为lg/L的氨水,充分搅拌至铝离子反应完全;然后过滤产物,将过滤后的产物在鼓风干燥箱中55°C下处理2~3h,并将处理后的产物与100质量份氧化铝粉体进行混合,混合后得到的待用填料即为高导热阻燃材料。所述硝酸铝溶液和氨水的量足够充分,以使等离子处理后的纳米石墨片反应完全。
[0035]在制备高导热阻燃弹性垫片时,还需要继续以下步骤:
(3)称取100质量份的液体硅橡胶置于双行星搅拌机中,在转速为1rpm下搅拌lOmin,并依次加入I质量份的含氢硅油交联剂,0.1质量份的阻聚剂和0.5质量份的钼催化剂。所述液体硅橡胶的粘度为500cs。所述交联剂、阻聚剂、钼催化剂纯度等于95%。
[0036](4)将步骤(2)中得到的待用填料加入到双行星搅拌机中,与步骤(3)中的混合物进行搅拌混合20 min,然后置于模具中加热、固化,即得到高导热阻燃弹性垫片。
[0037]实施例2l
本实施例提供一种高导热阻燃材料以及利用其的高导热阻燃弹性垫片,所述高导热阻燃材料的成分包括5质量份的厚度为lOOnm、直径为1Mm的纳米石墨片和500质量份的粒径为等于10Mffl的球形氧化铝颗粒的氧化铝粉体,二者相互混合均匀,且所述纳米石墨片的表面还包覆有厚度为50nm的氢氧化铝包覆层。所述高导热阻燃弹性垫片在此基础上还包括200质量份的液体硅橡胶、4质量份的含氢硅油交联剂、I质量份的阻聚剂和3质量份的钼催化剂,以上各种成分与上述纳米石墨片、氧化铝粉体相互混合均匀。
[0038]本发明提供一种高导热阻燃材料以及高导热阻燃弹性垫片的制备方法,包括以下步骤:(1)选用5质量份的纳米石墨片,在浓度为20g/L的十_■烧基硫酸纳溶液中进行超声处理,超声处理的功率为900W,超声处理的时间为12h。超声处理完成后进行过滤,将过滤后的纳米石墨片置于鼓风干燥箱中于65°C温度下干燥5h。
[0039](2)将干燥后的纳米石墨片置于功率为1000W的等离子体中进行等离子处理,等离子处理的时间5h,并将等离子处理后的纳米石墨片置于500g/L的硝酸铝溶液中,在搅拌的过程中,加入浓度为8g/L的氨水,充分搅拌至铝离子反应完全;然后过滤产物,将过滤后的产物在鼓风干燥箱中65°C下处理3h,并将处理后的产物与500质量份氧化铝粉体进行混合,混合后得到的待用填料即为高导热阻燃材料。所述硝酸铝溶液和氨水的量足够充分,以使等离子处理后的纳米石墨片反应完全。
[0040]在制备高导热阻燃弹性垫片时,还需要继续以下步骤:
(3)称取200质量份的液体硅橡胶置于双行星搅拌机中,在转速为20rpm下搅拌20min,并依次加入4质量份的含氢硅油交联剂,I质量份的阻聚剂和0.5?3质量份的钼催化剂。所述液体硅橡胶的粘度为200000CS。所述交联剂、阻聚剂、钼催化剂纯度为97%。
[0041 ] (4)将步骤(2)中得到的待用填料加入到双行星搅拌机中,与步骤(3)中的混合物进行搅拌混合40min,然后置于模具中加热、固化,即得到高导热阻燃弹性垫片。
[0042] 实施例3:
本实施例提供一种高导热阻燃材料以及利用其的高导热阻燃弹性垫片,所述高导热阻燃材料的成分包括3质量份的厚度为80nm、直径为8Mm的纳米石墨片和200质量份的粒径等于50Mm的由球形氧化铝颗粒构成的氧化铝粉体,二者相互混合均匀,且所述纳米石墨片的表面还包覆有厚度为30nm的氢氧化铝包覆层。所述高导热阻燃弹性垫片在此基础上还包括150质量份的液体娃橡胶、2.5质量份的含氢娃油交联剂、0.5质量份的阻聚剂和2质量份的钼催化剂,以上各种成分与上述纳米石墨片、氧化铝粉体相互混合均匀。
[0043]本实施例提供一种高导热阻燃材料以及高导热阻燃弹性垫片的制备方法,包括以下步骤:(1)选用3质量份的纳米石墨片,在浓度为15g/L的十_■烧基硫酸纳溶液中进行超声处理,超声处理的功率为700W,超声处理的时间为6h。超声处理完成后进行过滤,将
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