[发明专利]一种环保阻燃复合六方氮化硼软片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保阻燃复合六方氮化硼软片技术，特别是指一种经硅烷处理后得到的导热系数高达10W/M-K的固体六方氮化硼软片的制备方法。

 

背景技术

步入二十一世纪，电子信息产品和技术飞速发展，对兼具高导热和电器绝缘且环保阻燃的有机材料的需求量激增。面对这个需求，人们相继开发出了陶瓷片和氧化铝填充硅胶垫片这类产品，但现有的这类产品均存在着若干问题。

陶瓷片虽然同时具有高导热性和电器绝缘性，但因其质地坚硬，形变与压缩比几乎为零，生产制造的过程非常不便，无法满足实际消费需求，且对环境具有一定的污染性；氧化铝填充硅胶垫片虽然具备陶瓷片所没有的优点，但其导热系数只能在3.0W/M-K之内徘徊，且阻燃水平很低，无法满足实际使用要求。

为此，急需一种导热性能佳，且电器绝缘性能好的新型环保阻燃产品。

发明内容

为了克服背景技术中导热软片所存在的不足，本发明提供一种环保阻燃复合六方氮化硼软片的制备方法，其集合了多种六方氮化硼的高导热系数性能及氢氧化镁和氢氧化铝复合粉体阻燃性能的优势，并在其中含有耐高低温的硅胶和硅油。

实现本发明目的所采取的技术方案包括如下步骤：

（1）选取粒径为20um的六方氮化硼粉粒和粒径为0.8um——2.0um的六方氮化硼粉粒，将两种不同粒径的六方氮化硼按照7：3的质量比混合并搅拌均匀，得到六方氮化硼A粉；

（2）选取粒径为8um的六方氮化硼粉粒和粒径为0.8um——2.0um的六方氮化硼粉粒，将两种不同粒径的六方氮化硼按照6：4的质量比混合并搅拌均匀，得到六方氮化硼B粉；

（3）将上述的六方氮化硼A粉和六方氮化硼B粉按照1：1的质量比混合并搅拌均匀，得混合六方氮化硼粉，按照10：1的质量比在该混合六方氮化硼粉中加入硅烷偶联剂，两种材料在一定温度和时间下进行表面处理，经密封和分装后得到六方氮化硼C粉；

（4）按照10：0.5-0.8的质量比在六方氮化硼C粉中加入粘度至少为10万级的二甲基硅油，然后在一定温度和时间下进行表面处理，经密封和分装后得到六方氮化硼D粉；

（5）将六方氮化硼D粉和氢氧化复合粉按照9：1的质量比混合，得到复合E粉；

（6）按照10：1-2的质量比在复合E粉中加入硬度为10度的气相法硅胶，然后在一定温度和时间下置于开放式炼胶机当中均匀混炼，得混炼后的复合F料；

（7）按照10：0.1-0.2的质量比在复合F料中加入过氧化物，在一定温度和时间下均匀混炼，得六方氮化硼软片半成品；

（8）将六方氮化硼软片半成品置于工作压力为200kg/cm²的硫化设备内抽真空加压定型，得六方氮化硼软片成品。

进一步所采取的措施是：上述步骤（3）的硅烷偶联剂为γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或两种。

步骤（3）的温度范围介于0——50℃，时间范围介于4——8小时。

上述步骤（4）的温度范围介于0——50℃，时间范围介于1——2小时。

上述步骤（5）的氢氧化复合粉由氢氧化镁和氢氧化铝按照1：1的质量比调配而成。氢氧化镁和氢氧化铝作为耐高温聚合物，是一种极其优良的阻燃剂，不仅活性高、安全无毒，而且具有自熄性。

上述步骤（6）的温度范围介于0——70℃，时间范围介于1——2小时。

上述步骤（7）的过氧化物是2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，其中的温度范围介于0——70℃，时间范围介于1——2小时。

上述步骤（8）的硫化设备的温度范围介于160——180℃，时间范围介于110-130秒。

本发明多种粒径的六方氮化硼均为晶体结构的无机材料，其具有无机材料中较小的热膨胀系数，添加量在等同环境下填充率最高，此外，还具有优良的耐热性、导热性、低硬度的特点。以六方氮化硼为基本料，配合氢氧化复合粉，与硅胶具有良好的界面作用力。

本发明的制备方法中采用的多种六方氮化硼，当中含有大量的羟基、氨基、环氧基等活性基团，在新型高分子材料的研发、聚合物改性与高性能化、多功能化、高导热性的同时具备电器绝缘性等方面有着广阔的应用前景。

经本发明制备方法做出的环保阻燃复合六方氮化硼软片集成了六方氮化硼的高导热系数及氢氧化复合粉的优良阻燃性，同时兼具有环保及不导电的功能，其阻燃等级达到UL94标准中最高的V0，即对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭，且不能有燃烧物掉下。