氮化硼填充MVQ制备导热橡胶（BN）

  导热橡胶多以硅橡胶为主体材料制备﹐用于制造与电子电器元件接触的部件,既可提供系统所需的高弹性和耐热性,又可将系统热量迅速传递出去。未填充硅橡胶热导率-般只有0.165w ·(m· K)-1,加人无机导热填料如三氧化二铝、碳化硅和氮化硼等可制成导热﹑耐高低温和绝缘性能优良的硅橡胶,高温硫化.模压法导热硅橡胶的热导率甚至可达2.5 w·(m·K)-1以上，广泛用于航空、航天、微电子、电器领域中需要散热和传热的部位。

  以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为主体材料,用氮化硼填充MVQ制备导热橡胶,研究氮化硼用量、粒径等对MVQ导热性能、物理性能和工艺性能的影响。

试样制备

  MVQ在开炼机上混炼,包辑后按常规顺序加料,然后加入氮化硼和硫化剂,混炼均匀下片。

  胶料在平板硫化机上进行一段硫化,硫化条件为(175土3)℃/8 MPa × t90 ﹔在烘箱中进行二段硫化,硫化工艺为:升温至160 ℃保温1.5h →200℃保温1 h →250 ℃保温0.5h→冷却。

氮化硼用量的影响

氮化硼用量对MVQ热导率的影响如图1所示。

  从图1可以看出,MVQ的热导率随氮化硼用量的增大而增大。用量小于60份时,热导率增幅较小，原因是氮化硼粒子在用量较小时被MVQ包围﹐相互孤立,导热性能较差﹔用量60~100份时﹐热导率随用量的增大急剧增大,原因是氮化硼粒子增多,堆积越来越紧密,粒子间的热比率增大,传热速率加快﹔用量为100~180份时,氮化硼粒子间大部分已搭接连通,新的导热通路增加不明显﹐氮化硼用量对MVQ热导率的影响相对减弱﹐氮化硼粒子间的堆积式,MVQ与氮化硼粒子间的界面作用对MVQ热导率的影响相对增强,因此热导率随氮化硼用量的增大增幅较小。由此可见，增大氮化硼用量是提高MVQ导热性能的主要手段。

  此外,氮化硼用量超过180份后,胶料粘度增大,混炼和硫化成型都很困难。综合考虑MVQ的工艺性能和导热性能v氮化硼适宜用量为150份。

结论

(1)随着氮化硼用量的增大,MVQ热导率增大;氮化硼用量过大,MVQ物理性能和工艺性能下降;适宜用量为150 份。

(2)小粒径氮化硼填充MVQ的物理性能较好,工艺性能稍差;氮化硼用量小于70份时,粒径为20 um的氮化硼填充MVQ的导热性能较好;氮化硼用量为70～180份时,粒径为6 um的氮化硼填充MVQ的导热性能较好。

(3)不同粒径氮化硼按适当比例配合填充MVQ的导热性能优于单一粒径氮化硼填充MVQ,且物理性能得到改善。

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