本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)熱絕緣材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著大功率電氣、電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，必然出現(xiàn)越來(lái)越多的發(fā)熱問(wèn)題，產(chǎn)生的熱量又會(huì)引發(fā)產(chǎn)品的功效降低，使用壽命縮短及造成多種事故等問(wèn)題。因此采用有效的方法解決結(jié)構(gòu)散熱和研制高導(dǎo)熱的材料成為當(dāng)務(wù)之急。

導(dǎo)熱絕緣材料是一種常用的功能材料，通常以陶瓷、塑料、橡膠、膠粘劑、涂料等形式廣泛應(yīng)用于微電子封裝、電機(jī)、汽車、特種電纜，甚至高端的航空航天軍事等領(lǐng)域，在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。在電力工業(yè)中，大中型高壓發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不及時(shí)導(dǎo)出，將直接影響到其工作效率、縮短壽命，降低其可靠性，因此電機(jī)發(fā)熱、傳熱已成為現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)發(fā)展急需解決的問(wèn)題之一。而隨著電子產(chǎn)品、led等不斷向大功率方向發(fā)展，也將出現(xiàn)越來(lái)越多的發(fā)熱問(wèn)題使產(chǎn)品功效降低，壽命縮短。因此急需研制高導(dǎo)熱絕緣材料，解決結(jié)構(gòu)散熱問(wèn)題，這也是世界各國(guó)電氣絕緣材料的研究熱點(diǎn)之一。

導(dǎo)熱絕緣材料一般可以分為：1.無(wú)機(jī)非金屬導(dǎo)熱絕緣材料：通常金屬(如au、ag.cu.al、mg等)均具有較高的導(dǎo)熱性，但均為導(dǎo)體，所以無(wú)法用作絕緣材料，而部分無(wú)機(jī)非金屬材料，如金屬氧化物a1203、mgo、zno、nio，金屬氮化物ain、si3n4、bn等，以及sic等陶瓷既具有高的導(dǎo)熱性，同時(shí)也具有優(yōu)良的絕緣性能、力學(xué)性、耐高溫性能、耐化學(xué)腐蝕性能等，因此被廣泛用作電機(jī)、電器、微電子領(lǐng)域中的高散熱界面材料及封裝材料等。2聚合物基導(dǎo)熱絕緣材料：由于聚合物材料具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、耐腐蝕性能、力學(xué)性能、易加工性等，因此人們逐步用聚合物材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)電氣絕緣材料，但大多數(shù)聚合物材料的熱導(dǎo)率很低，無(wú)法直接用作導(dǎo)熱材料，因此需要通過(guò)加入導(dǎo)熱性物質(zhì)，使其成為導(dǎo)熱絕緣材料。按獲得導(dǎo)熱性的方式，聚合物導(dǎo)熱絕緣材料主要可分為本體導(dǎo)熱絕緣聚合物和填充導(dǎo)熱絕緣聚合物。本體導(dǎo)熱絕緣聚合物是在高分子合成或加工過(guò)程中通過(guò)改變其分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)，使其具有較高的規(guī)整性，從而提高導(dǎo)熱率；但無(wú)機(jī)非金屬導(dǎo)熱絕緣材料、聚合物基導(dǎo)熱絕緣材料在使用的過(guò)程中都存在著強(qiáng)度不高的問(wèn)題，使得導(dǎo)熱絕緣材料的使用壽命較短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種導(dǎo)熱絕緣材料及其制備方法。

本發(fā)明提出的一種導(dǎo)熱絕緣材料，包括導(dǎo)熱硅膠層與導(dǎo)熱膠粘劑層，所述導(dǎo)熱膠粘劑層均勻排布在導(dǎo)熱硅膠層的側(cè)壁上。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱膠粘劑層采用噴涂、刮涂、滾涂中的一種方式均勻涂抹在導(dǎo)熱硅膠層的側(cè)壁上。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為5-10微米。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯10-15份、環(huán)氧樹(shù)脂20-30份、環(huán)氧韌性改性劑5-10份、氧化鋁15-20份、氮化硅10-20份、氮化硼10-15份、氧化鎂10-15份、硅酸鈉15-20份、鹽酸5-10份。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱絕緣材料還包括表面改性劑5-8份。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱絕緣材料還包括稀釋劑3-5份。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱絕緣材料還包括抗氧化劑1-2份。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明中的有益效果為：

1.導(dǎo)熱絕緣材料采用雙層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱硅膠層為導(dǎo)熱硅膠干燥后所制得，導(dǎo)熱硅膠是出色的導(dǎo)熱材料，能夠很快的吸收熱量和散發(fā)熱量，而且導(dǎo)熱系數(shù)較高，同時(shí)導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)電性較弱，在電子器件中作用時(shí)不會(huì)由于線路短路而對(duì)電子器件造成傷害；

2.導(dǎo)熱絕緣材料的外表層涂有導(dǎo)熱膠粘劑層，導(dǎo)熱膠粘劑層所使用的填料為氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂等無(wú)機(jī)非金屬材料，具有高的導(dǎo)熱性，同時(shí)也具有優(yōu)良的絕緣性能、力學(xué)性、耐高溫性能、耐化學(xué)腐蝕性能等，有效減緩了導(dǎo)熱膠粘劑內(nèi)的聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑導(dǎo)熱性較差的效果，聚丁二烯增強(qiáng)了環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合所得的膠粘劑的強(qiáng)度，使導(dǎo)熱絕緣材料的使用壽命更加長(zhǎng)久；本發(fā)明導(dǎo)熱硅膠層具有高導(dǎo)熱率，極佳的導(dǎo)熱性，良好的電絕性，較寬的使用溫度，很好的使用穩(wěn)定性，較低的稠度和良好的施工性能，導(dǎo)熱膠粘劑層增加了強(qiáng)度，從而使導(dǎo)熱絕緣材料強(qiáng)度提高，延長(zhǎng)了其使用壽命。

3.一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1300-1500轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為20-30分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌10-15分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌5-10分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2000-2500轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為30-40s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程3-5次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌5-10分鐘，攪拌完成后靜置3-5分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為140-150℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以噴涂、刮涂、滾涂中的一種方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干10-20分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明提出的一種導(dǎo)熱絕緣材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-導(dǎo)熱硅膠層、2-導(dǎo)熱膠粘劑層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解說(shuō)。

實(shí)施例1

導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為5微米。

導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯10份、環(huán)氧樹(shù)脂20份、環(huán)氧韌性改性劑5份、氧化鋁15份、氮化硅10份、氮化硼10份、氧化鎂10份、硅酸鈉15份、鹽酸5份、表面改性劑5份、稀釋劑3份、抗氧化劑1份。

一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1300轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為20分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌10分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌5分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2000轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為30s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程3次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌5分鐘，攪拌完成后靜置3分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為140℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以噴涂方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干10分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

實(shí)施例2

導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為6微米。

導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯12份、環(huán)氧樹(shù)脂23份、環(huán)氧韌性改性劑7份、氧化鋁17份、氮化硅12份、氮化硼12份、氧化鎂12份、硅酸鈉16份、鹽酸6份、表面改性劑6份、稀釋劑4份、抗氧化劑1份。

一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1300轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為22分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌12分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌5分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2200轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為35s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程4次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌6分鐘，攪拌完成后靜置4分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為140℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以刮涂方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干13分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

實(shí)施例3

導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為7微米。

導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯13份、環(huán)氧樹(shù)脂25份、環(huán)氧韌性改性劑8份、氧化鋁18份、氮化硅15份、氮化硼13份、氧化鎂13份、硅酸鈉17份、鹽酸7份、表面改性劑7份、稀釋劑4份、抗氧化劑2份。

一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1400轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為25分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌12分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌8分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2300轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為35s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程5次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌7分鐘，攪拌完成后靜置4分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為150℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以滾涂方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干15分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

實(shí)施例4

導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為8微米。

導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯14份、環(huán)氧樹(shù)脂28份、環(huán)氧韌性改性劑9份、氧化鋁19份、氮化硅17份、氮化硼14份、氧化鎂14份、硅酸鈉18份、鹽酸8份、表面改性劑7份、稀釋劑4份、抗氧化劑1份。

一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1400轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為30分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌13分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌9分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2400轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為40s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程5次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌8分鐘，攪拌完成后靜置5分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為140℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以刮涂方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干18分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

實(shí)施例5

導(dǎo)熱膠粘劑層的厚度為10微米。

導(dǎo)熱絕緣材料包括按照重量份計(jì)的如下組份：聚丁二烯15份、環(huán)氧樹(shù)脂30份、環(huán)氧韌性改性劑10份、氧化鋁20份、氮化硅20份、氮化硼15份、氧化鎂15份、硅酸鈉20份、鹽酸10份、表面改性劑8份、稀釋劑5份、抗氧化劑1份。

一種導(dǎo)熱絕緣材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1.導(dǎo)熱膠粘劑的制備：將聚丁二烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧韌性改性劑混合，混合的方式是機(jī)械攪拌，攪拌速率為1500轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為30分鐘，然后在攪拌狀態(tài)下向其中加入氧化鋁、氮化硅、氮化硼、氧化鎂、表面改性劑，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌15分鐘，待混合均勻后向混合物中加入稀釋劑，機(jī)械攪拌10分鐘后將混合物轉(zhuǎn)入高速剪切混合機(jī)中進(jìn)行混合，混合速率為2500轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為40s，重復(fù)在高速剪切混合機(jī)中的混合過(guò)程5次得到混合均勻的膠狀物，即的導(dǎo)熱膠粘劑待用。

s2、導(dǎo)熱硅膠層的制備：將硅酸鈉用去離子水溶解，依次加入稀鹽酸、抗氧化劑攪拌10分鐘，攪拌完成后靜置5分鐘，便成為含水硅酸凝膠，用水洗清除溶解在其中的電解質(zhì)na⁺和cl^-離子，干燥，再將硅膠加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出溫度為150℃，即得塊狀硅膠。

s3.將導(dǎo)熱膠粘劑以噴涂方式均勻涂抹在塊狀硅膠的表面，再放置烘干箱內(nèi)烘干20分鐘后冷卻，即得到導(dǎo)熱絕緣材料。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。