[发明专利]导热有机硅弹性体

说明书

本文公开了有机硅弹性体与羰基铁粉的混合物，其中的有机硅弹性体能够结合75重量％至90重量％的铁粉，同时出人意料地保持肖氏A范围内约40°至70°之间的弹性硬度。各向同性的铁粉能够向有机硅弹性体提供导热性和磁性，所述有机硅弹性体能够通过交联形成任意所需的最终形状。

优先权声明

本申请要求于2016年2月29日提交的系列号为62/301009的美国临时专利申请(代理人案卷号12016017)优先权，该文通过引用纳入本文。

发明领域

本发明涉及添加有羰基铁颗粒的有机硅弹性体混合物，并且涉及这些混合物的制造方法。

发明背景

聚合物已在各种行业中取代了其它材料。聚合物已取代玻璃以使破裂减至最少，减轻重量，并且降低制造和运输中的能耗。在另一些行业中，聚合物已取代金属以使腐蚀减至最少，减轻重量，并且提供大色块产品。

可通过在高分子复合物最终成形前将母炼胶(masterbatch)添加至聚合物制品中来向热塑性或热固性组合物中添加各种功能性和装饰性添加剂。典型的是，在进入挤出或模塑机械加工时，将母炼胶添加至聚合物基料树脂以及任选的其它组分中。将母炼胶充分熔混入树脂中允许母炼胶中的浓缩添加剂均匀地分散入聚合物树脂中，使得高分子复合物在最终聚合物制品中具有始终如一的性能属性。

导热微粒属于功能性或装饰性添加剂中的一种。

发明概述

本领域所需的是一种含有功能性添加剂且优选提供导热添加剂的有机硅弹性体复合物。

本发明意外发现，在有机硅弹性体中使用羰基铁颗粒能够提供优异的穿透平面热导率。

本发明的一个方面是一种有机硅弹性体混合物，其包含：(a)有机硅弹性体；和(b)分散于有机硅弹性体中的约60重量％至约90重量％的羰基铁颗粒，其中，有机硅弹性体混合物在利用有机硅交联剂交联后具有约0.8W/mK至约2.5W/mK之间的穿透平面热导率。

各个特征将会通过对本发明实施方式的描述而变得显而易见。

发明实施方式

有机硅弹性体

任意有机硅弹性体都是可用作本发明混合物中的粘合剂或基质的候选材料。

有机硅弹性体是市场所熟知的，可根据处理和性能属性进行选择。市售可得的有机硅弹性体有：苯基化有机硅，如聚甲基苯基硅氧烷和聚二甲基/甲基苯基硅氧烷；聚二乙基硅氧烷；氟化有机硅；环氧官能化聚二甲基硅氧烷、氨基官能化聚二甲基硅氧烷、羧基官能化聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯官能化聚二甲基硅氧烷；以及最流行且优选使用的有机硅：聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

PDMS可以未经强化或经过强化的状态使用，这取决于性能属性。

有机硅弹性体的商业供应商包括瓦克化学有限公司(Wacker，布格豪森，德国)和蓝星股份有限公司(Bluestar，里昂，法国)。

导热微粒添加剂

尽管氮化硼是一种广为人知的导热微粒添加剂，但已证明其负载至有机硅弹性体中的量对于市场所需的有机硅弹性体热导率而言是不充分的。

已发现羰基铁粉能够对有机硅弹性体发挥优异的导热添加剂作用。羰基铁是一种高纯度的铁，其通过纯化五羰基铁的化学分解来制备。其一般具有灰色粉末的外观，由球状微粒组成。这些微粒的直径可在约1μm至约10μm的范围内，优选在约3μm至约5μm的范围内。