无机填料的表面处理及其在导热天然橡胶复合材料中的应用.pdf

加工·应用 CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY 无机填料的表面处理及其 在导热天然橡胶复合材料中的应用 王 飞 (甘肃大禹竹水股份有限公司技术研发中心，甘肃洒泉735009) 摘要：用季戊四醇、丙三醇和钛酸酯偶联剂分别对氧化铝、氧化镁和高岭土进行表面改性，并将改性 填科填充天然橡胶(NR)制备了导热复合材料，考察了表面处理剂种类及其用量对无机填料的影响，并 研究了季戊四醇改性氧化铝填充NR复合材料的硫化特性、物理机械性能和导热性能。结果表明，3种 填料中季戊四醇的改性效果最好，且其用量为1．0一1．5份时对氧化铝的改性效果最佳；随着改性氧化 铝填充量的增加，复合材料的最大转矩、300％定伸应力、拉伸强度和热导率均增大。当其用量为60份 时，改性氧化铝填充NR复合材料的热导率比未填充NR复合材料提高了23．9％。 关键词：无机填料；季戊四醇；表面处理；天然橡胶；复合材料；物理机械性能；热导率 330．38文献标识码：B 文章编号：1000—1255(2009)06—0493—05 中图分类号：TQ 导热橡胶是侧重导热性能的一类橡胶基复合 1．2实验方法 材料，导热性能的提高通常伴随着散热性能的优 无机填料的表面改性 (1)丙三醇或季戊四 化。散热对产品的密集化、小型化和提高可靠性 醇处理：将l份丙三醇或季戊四醇溶解于100份 及产品使用寿命都有重要意义。导热橡胶分为本 水中，在60℃下搅拌10min，随后边搅拌边将 征型和填充型2种。由于合成本征型导热橡胶无 1份填料缓慢加入醇水溶液中，继续搅拌30rain， 论在工艺还足在操作性卜都绝非易事，因此一般 于室温下静置24h，然后真空抽滤并在200℃烘 都通过填充高导热的填料来制备导热橡胶|1。1。 干备用。(2)NDZ一201处理：用无水乙醇作为溶 本工作选取了一些低成本无机填料氧化铝、高岭 剂，在上海普申化工机械有限公司生产的JSF型 土、氧化镁，对其进行表面处理后填充天然橡胶 搅拌砂磨分散多用机(转速700r／min)中将 (NR)，制备了导热复合材料，考察了表面处理剂0．5份乳化剂OP一10和2份硬脂酸加入100份 种类及其用量对无机填料的影响，并研究r导热 无水乙醇中，待硬脂酸完全溶解后继续搅拌 10 复合材料的硫化特性、物理机械性能和导热性能。 rain，之后将1份填料缓慢加入溶液中，待填料 800 完全加入后提高转速至1 r／rain，再向溶液中 加入1份NDZ一201，继续高速搅拌30min后，将 1实验部分 溶液转移至烧杯中室温下静置24h，然后真空抽 1．1原材料 滤并在200℃烘十备用。 NR，马来西亚l。烟片胶，桂林市曙光橡胶研 导热NR复合材料的制备基本配方(质鼍 究所提供。氧化铝，广东汕头西陇化工厂产品。 份)为NR100，氧化锌5．0，硬脂酸2．0，防老剂 超细煅烧高岭土，湖南耒阳市超牌化工有限公司 4010NA 1．0，促进剂TMTD0．5，促进剂CZ1．0， 产品。氧化镁，广东