导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响
啦稿日期２０１２０３２２
怍者茼介吴娜［１９８２～
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导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响
兑删：．孙食，１ｉ．刘商．Ｉ－ｆｌ一芝．范“求．刘寄
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摘要：分析比较丁文化硅氧化钟、勃雌石硅橡托ｒ炷能的影响．他选出乱化硅作为早捷Ｊ真抖较好的导越室温硫化硅榱脏
氮化铝、碱化硅和石英耪等ｎ种填料对室温硫化比较Ｔ不一枉傩的氯化硅陡能剌备了综合性能
美磕词：导热：手热填艄，硅橡胶
中图分类号：ＴＱ３３３９３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—５９２２（２０１２】０８—００６１—０３
导热材料广泛应用于航空航天、电子电气领域中需要散热和传热的部位。随着工业生产和科学技术的进步．要求导热材料既能为电子元器件提供安全可靠的散热途径，又能起到绝缘、减震的作用。不台导热填科的室温硫化硅橡胶的导热性很差，热导率～般仅有０２Ｗ／（ｍ·Ｋ）但填充导热填料后，可获得导热性髓优良的硅橡胶“。金属粪（如Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ等）热导率高，但具有导电性，在要求绝缘的场合不能使景。具有绝缘性能的金属氧化物｛ｔＤＡｔ，０，、ＭｇＯ、ＢｅＯ等）及非金属氧化物材料：如Ｓ，ＮＡＩＮ、ＢＮ、ＳＣ、炭黑等）热导率相对鞍低，填充量很大才能使硅橡胶的导热性达到要求。导热填料的填充量达到一定程度后，室；品硫化硅橡胶群ｌ黏度很大，导致工艺性能很差””。
本文分析比较了氮化硅、氧化锌、勃姆石、氮化铝、碟化硅和石英粉等６种导热蟮料对室温硫化硅橡胶性能的影口向，并忧选出导热填抖，制备了综合性能较好的导热室温硫化硅橡胶。
１实验部分
１１主要原料
１０７甲基室温硫化硅橡胶。日本信越株式会社，勃姻右和右英粉，＿Ｌ业级．上海百图新材料有限公司，氯化硅、氨化铝和碳化硅，工业嘏，河北新宇阔瓷公司，氢化锌．工业级，大连金红石公司．气相ｊ圭白炭黑，Ｒ８２００，德国德固赛公司．其他试剂，北京化学试剂有限公司。
三辊研磨机，ＳＧｌ５０，秦阜岛市抚宁虮械化工厂
平板压机，自割．热老化烘箱，ＸＭＴＡ一７００Ｐ，银河仪器厂，电子拉力试验机．Ｔ２０００，北京市友深电子仪器厂：快速热导率测试仪，ＧＲＤ一３型，北京欧陆科仪进口仪器有限公司。
１２试样制备
享温硫化硅橡胶的配方见表１。
寰＇室量吼化硅糠胶的配方
Ｔａｂ１ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＲＴＶｓｉｌｉｃｏｎｅｒｕｂｂｅｒ
原村抖名称用量／质量份
基音
导热壤耕
趸联剂
催化剂
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变量
３
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将１００份１０７胺和２０份气相法白炭黑在搪瓷盘中混合后，在三｛盆研磨机ｔ研磨３遍出科作为基膏。
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应用技
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按配方称量表１中各种原料在搪瓷盘中简单混合，在三辊研磨机上研磨３遍出料，混炼均匀后的胺料在２５℃的平板压机上硫化１ｄ成标准试片，然后在７０ｏｃ烘箱中硫化
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１
３性能测试
硅橡胶标；隹试片按ＨＢ５２４６带』备，硅橡胶试片的力学性能按ＧＢＩＴ５２８—１９９８｛ＤＧＢ丌５３１１９９９；则试，硅
橡胶的热导率：按ＧＢ／Ｔ１１２０５—１９８９ｉｍ』试。
２结果与讨论
２
１导热填料对室温硫化硅橡胶力学性能的影响
图１给出了各种导热填料对室温硫化硅橡胶硬度的影响。由图１可见，导热填料的加八量相同时，对室温硫化
５０
１００
１５０
２００
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导热填料用量／质量份
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图２给出了不同导热填料对室温硫化硅橡胶拉伸强度
磁
的影响。由图２可见，随着填料量的增加，含氮化铝、氨乏：
化硅和石英粉的３种导热填料的硅椽胶拉伸强度不断增加．而含碳化硅、勃姆石和氧化锌的３种填料的硅橡胶拉伸强度呈先升高后降低的趋势。当填料量达到１５０份时，含碳化硅、氮化铝和氮化硅的硅橡胶拉伸强度均较低，
分别为１、１４和１６ＭＰａ，但含氮化硅的硅橡胶随着填充
量的进一步增加，拉伸强度迅速增加，当氮化硅用量达２００份时，拉伸强度达到２
８ＭＰａ。
图３为不同导热填料对室温硫化硅橡胶断裂伸长率的影响。由图３可见，随着导热填料量的增加，硅橡胶的断裂伸长率呈下降趋势。含氮化铝的硅椽胶断裂伸长率最
低，当填充量达１５０份时
断裂伸长率下降最缓慢
１６７％。
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釜３４
芝
蓍２
４
世
舄１４
０．４
仅为３８％，含氧化锌的硅橡胶
当填充量达２００份时，仍有
＋氮化铝
－！－碳化硅
——氪化硅
＋氧化讳士勃姆ｉ
—｛卜石英粉
７０
１１０
１５０１９０
导热填料用量／质量份
圈２不同导热填料对室温硫化硅橡胶拉伸强度的影响
ｓｉｌｉｃｏｎｅｒｕｂｂｅｒｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
结合图１到图３的结果看，含勃姆石、石英粉、氮化
硅和氧化锌的硅橡胶力学性能较好。
２
２导热填料对室温硫化硅橡胶导热性能的影响
图４给出了不同导热填料对硅橡胶热导率的影响。由图４可见，埴着导热填料量的增加，硅橡胶的热导率增大。填抖提高热导率的强弱顺序为氮化铝＞碳化硅，
氢化硅＞勃姆石＞氧化锌＞石英粉。
综合考虑硅橡胶的力学性能和导热性能，选用氮化硅制备导热室温硫化硅橡胶。
２
３导热填料对室温硫化硅橡胶导热性能的影响
将大小粒径的导热填料混合填充可以使导热粒子形成比较紧密的堆积，有利于形成导热网络。大小粒径氯化硅并用对硅橡胶性能的影响见表２（氯化硅的总添加量
为２００份）。
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由表２可见，随着小粒径氨化硅量的增加，硅橡胶的断裂伸长率降低，硅橡胶的基膏黏度不断增大，工艺性能变差。当小粒径和大粒侄氨化硅各占５０％时，热导率最高．力学性能和工艺性能也较好。
３结论
填充勃姆石、石英粉、氨化硅和氧化锌的室温硫化硅橡胶力学性能较好，而填充氮化硅的硅橡胶热导率最高。采用小粒释（５～２０ｕｍｊ和大粒释（２０～８０ｕｍ｝氯化砸各占５０％混合填充硅橡胶热导率最高，力学性能知工艺性能也较好。
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出版社２（｝ＱＯ．
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ｅｆｆｅｔｔｉｒｅ＾ｉｒ、ｎ１Ⅵｔｈｆｆｉｌｌｅｒ，ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＳｉ，Ｎｐａｒｔｉｄｃｓｉｚｅｓ㈨３ｈ、ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｃｏｕｄｕｃｔｉｗＲＴＶｓｉｌｉｃｏｎｅｎｔｂｈｅｒｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒ：ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ…ｐｒｅｐａｒｅｄ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｒｎｎｄｌｌｒｎｖｌⅣｌ¨１１ｄｌ】ｒ【】ｖｃｆｉｌｌｅｒ；ｇｉｌｉｃｏｎｅｒｏｂｂｅｒ
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导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响
作者：吴娜， 孙全吉， 刘梅， 王恒芝， 范召东， 刘嘉， WU Na， SUN Quan-ji， LIU Mei， WANG Heng-zhi， FAN Zhao-dong， LIU Jia
作者单位：北京航空材料研究院,北京,100095
刊名：
粘接
英文刊名：Adhesion in China
年，卷(期)：2012(8)
被引用次数：1次
参考文献(7条)
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引用本文格式：吴娜.孙全吉.刘梅.王恒芝.范召东.刘嘉.WU Na.SUN Quan-ji.LIU Mei.WANG Heng-zhi.FAN Zhao-dong.LIU Jia导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响[期刊论文]-粘接 2012(8)