弹性体热界面材料的制备及其结构性能研究
热界面材料（TIM）广泛应用于航空、航天和电子电器领域需要散热或传热的部位。导热弹性体材料又是热界面材料中应用前景广阔，市场需求较大的一种，其核心技术被少数国外厂商所垄断。制造高性能弹性体热界面材料的关键难题是高导热和高柔顺性难于兼顾。本文针对这一难题进行了以下三个方面的研究工作：
⑴将高导热高长径比的碳纳米管引入Al2O3/硅橡胶，试图在Al2O3颗粒间形成碳纳米管导热链桥，提高导热性能，从而减少刚性导热填料的用量，改善材料的柔顺性。研究了碳纳米管对于不同填充量Al2O3/硅橡胶填料网络结构和导热性能的影响，发现中等Al2O3用量条件下（150份）加入少量碳纳米管可以帮助导热网络结构的形成，产生了明显的协同效应，导热性能提高显著大于碳纳米管的贡献。SEM观察表明在共混中碳纳米管发生了断裂，长径比大幅度降，影响了其对导热性能的增益效应。
⑵研究了包括硅烷偶联剂、铝钛酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和硬脂酸在内的7种处理剂对Al2O3表面有机化的效能，发现Al2O3铝钛酸酯、钛酸酯和硬脂酸可以对Al2O3表面进行有效的有机化，显著减少了Al2O3填充MVQ胶料中的填料网络结构，而硅烷类偶联剂不能对Al2O3表面进行有机化。采用硬脂酸改性Al2O3，可以大幅度提高Al2O3/MVQ胶料的柔顺性同时，也可显著提高其导热性，研究并确定了硬脂酸改性Al2O3的最佳用量为Al2O3粉体重量的1．5%，以及表面处理的工艺。
⑶研究了交联体系（过氧化物交联和加成交联）交联剂用量和基体硅橡胶分子量对交联硅胶交联密度、溶胶含量、硬度、压缩应力应变特性的影响。发现采用加成交联体系比过氧化物交联体系可制得更加柔顺的交联硅胶。在加成体系交联硅胶中，低交联密度时，采用较小分子量基胶制备的交联硅胶柔顺性最高，此时体系中凝胶交联密度、溶胶含量、凝胶中悬垂链结构共同决定了交联硅胶的力学性能。
热界面材料;导热硅橡胶;橡胶改性;填料结构
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
卢咏来
2009
中文
TQ333.93;TQ316.6
51
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）