低硬度高导热硅橡胶的性能分析

低硬度高导热硅橡胶的性能分析

摘要：随着工业生产和科学技术的发展，低硬度高导热硅橡胶的性能研究越来

越广泛，硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘等优点，其应用

领域也越来越广，因此，导热硅橡胶复合材料的研究引起了人们广泛的重视。本

文使用：使用氮化硅和甲基乙烯基硅橡胶制备了导热硅橡胶材料，并对实验的结

果进行了对比分析，希望给相关领域研究人员提供一定理论指导。

关键词：低硬度；高导热；硅橡胶

0引言

近年来，随着电子工业的迅速发展，电子电路向小型化、密集化方向聚集，

业界对导热材料提出了更新更高要求；除此之外，业界还期望导热材料能够具有

质轻、优异力学性能、耐化学腐蚀和易工艺化优点。众所周知，硅橡胶是以聚硅

氧烷为主链的弹性体，而聚硅氧烷则由Si－O（硅－氧）链重复连接构成，因而

具备耐高低温、耐老化、优良的电绝缘等优异性能，可用来制备导热材料，即导

热硅橡胶。导热硅橡胶的制备一般都是采用填充导热填料硫化法，而导热填料可

分为金属型和非金属型，金属型导热填料主要有铝、银和铜，非金属型导热填料

主要有氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化镁和氧化铝等，但也有人采用石墨和碳纤

维制备导热硅橡胶。目前，业界大多采用加大填充量制备导热硅橡胶，但填充量

过大会导致硅橡胶力学性能变差，失去减振作用。本文制备了具有低硬度和良好

弹性的导热硅橡胶材料。

1提高硅橡胶力学性能的研究

硅橡胶虽然具有独特而优异的耐高低温、耐侯、电气性能等特性，但由于Si

－O（硅－氧）键键长较长，取代基较少，所以分子间作用力较低，具有很好的

柔性，较好的耐低温性能较低的分子间作用力使得硅橡胶的力学性能较低，从而

也限制了它在许多场合的应用。

1.1原材料

生胶：110甲基乙烯基硅橡胶（乙烯基含量分别为0.04%，0.06%，0.08%，

0.16%，0.22%，0.3%），浙江合盛有限公司，分子量63万。

补强填料：气相法白炭黑，CAB-O-SIL TS-530，美国CABOT公司生产。

硫化剂：双-2，5（2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷，DBPMH）。

1.2主要实验仪器设备

电子天平JY10001 上海精密科学仪器有限公司

XHS型邵氏A橡胶硬度计营口市材料实验机厂

CH-10-A型测厚仪浙江临海仪表厂

XLD-A型电子式橡胶拉力机长春市第二试验机厂

平板硫化机（型号：XLB-D400×400）青岛市建功橡胶机械厂

粘弹谱仪DMA242 德国耐驰公司

1.3硅胶的制备

硅橡胶的制备

硅橡胶采用开放式双辊筒炼胶机加工，辊筒温度为室温。具体工艺如下：首

先将硅橡胶生胶加到辊筒上，开动机器，使其包辊后，逐步加入补强填料白炭黑

进行混炼，混炼操作时间与填料用量有关，一般在25分钟左右，混炼均匀后，

薄通数遍，然后在烘箱中热处理一定时间，冷却后再将混炼胶返炼，然后加入双

一2，5，薄通6至8次，打卷下片，于平板硫化机上进行模压，在10MPa压力、