[发明专利]一种导热热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导热热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。这种导热热塑性动态硫化硅橡胶是由以下的原料组成：热塑性聚氨酯弹性体、硅橡胶混炼胶、无机导热填料、交联剂、相容剂、催化剂。同时也公开了一种通过动态硫化制备导热热塑性动态硫化硅橡胶的方法。本发明所制备得到的导热热塑性动态硫化硅橡胶具有导热性好、手感舒适、可回收、力学性能优异等特性，可广泛适用于电子电气、汽车、军工等散热领域。

技术领域

本发明涉及一种导热热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

动态硫化是一种新兴的橡胶硫化技术，是将未硫化的橡胶在高剪切作用下与热塑性材料共同熔融共混，同时加入硫化剂使其硫化的过程。在这个过程中，热固性的橡胶相(分散相)以某一粒径范围被均匀地分散在热塑性材料(连续相)中，同时橡胶相颗粒完成交联，最终得到热塑性动态硫化橡胶(TPV)。动态硫化的最大特点是将本身为热固性的橡胶相承载于热塑性材料中，从而将热固性橡胶和热塑性的塑料特性结合起来，同时便于材料的加工和回收利用。

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种性能优异的热塑性弹性体，由异氰酸酯和多元醇聚合而成，具有优异的力学性能、耐油性、耐磨性，但其耐候性和加工性能较差。

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上连有两个有机基团的橡胶，硅橡胶耐候性好，能够在-40-200℃之间保持力学性能稳定，并保持一定的韧性、回弹性和硬度，但耐油性一般。

随着科技的进步，人类社会不断向电子化、信息化发展，各类电子电气元件的散热问题也变得日益突出，优异的耐热材料不仅能够增强电子的散热，提高其运行速度和使用寿命，还能够起到绝缘、减震、降噪等作用。目前市场上的导热材料一般有以下几种：1)传热片，其具有一定硬度，贴在电子元件表面加强散热，但是可塑性差，不能适用于较精密的元件；2)室温硫化硅橡胶，其可塑性强，密封性好好，但是由于本身为热固性材料，不利于设备的二次维修和材料的回收利用，造成资源的浪费。

因此将TPU与硅橡胶结合起来并赋予其导热的特性，能够有效的解决上述问题。现有技术中，US4500688、CN106751736A都通过不同的动态硫化体系制备了TPU/硅橡胶热塑性弹性体，但是并没有进一步地研究导热型热塑性动态硫化硅橡胶。而CN106810869A将硅橡胶与导热填料进行了简单的共混，其各方面性能都与本发明中动态硫化所制得的导热热塑性动态硫化硅橡胶有明显差距。此外，CN106867094A采用使用开炼机将橡胶与导热填料进行共混制备了导热性的复合材料，该复合材料为热固性材料，并非是一种导热热塑性硅橡胶。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是运用动态硫化方法，提供一种具有手感舒适、导热性好、可回收、力学性能优异的导热热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种导热热塑性动态硫化硅橡胶，是由以下质量份的原料组成：热塑性聚氨酯弹性体30～70份、硅橡胶混炼胶30～70份、无机导热填料10～60份、交联剂1～5份、相容剂5～20份、催化剂0.01～0.5份。

优选的，这种导热热塑性动态硫化硅橡胶中，热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型TPU、聚酯型TPU中的至少一种。

优选的，这种导热热塑性动态硫化硅橡胶中，热塑性聚氨酯弹性体的邵氏硬度为60A～95A。

优选的，这种导热热塑性动态硫化硅橡胶中，硅橡胶混炼胶为经过白炭黑补强的甲基乙烯基硅橡胶(或称为甲基乙烯基生胶)；进一步优选的，甲基乙烯基硅橡胶生胶经白炭黑补强的方法为气相法或沉淀法。

优选的，这种导热热塑性动态硫化硅橡胶中，硅橡胶混炼胶中的乙烯基摩尔含量为0.04％～0.5％。