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一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用與流程

文檔序號:12094327閱讀:336來源:國知局
一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用與流程

本發(fā)明屬于熱界面材料領(lǐng)域,更具體地,涉及一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用。



背景技術(shù):

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,電子元器件的集成度和組裝密度不斷提高,在提供強(qiáng)大的使用功能的同時(shí),也導(dǎo)致其工作發(fā)熱量的急劇增加,及時(shí)有效地散熱成為目前迫切需要解決的問題。電子元器件與散熱器直接接觸時(shí),由于兩固體接觸面間微觀上凹凸不平,實(shí)際接觸面積可能只有實(shí)際面積的1%~2%,而間隙中的空氣導(dǎo)熱系數(shù)僅有0.025W·m-1·K-1,這使得界面間存在巨大熱阻。在接觸面間填充具有高導(dǎo)熱系數(shù)的熱界面材料替代空氣間隙,可以有效降低界面熱阻,顯著提高熱傳導(dǎo)效率。理想的熱界面材料應(yīng)具備導(dǎo)熱性高,柔韌性好,能充分填充接觸面間的空隙,不會流動而泄漏,易于加工等特性。

目前工業(yè)上應(yīng)用的傳統(tǒng)熱界面材料主要是將導(dǎo)熱系數(shù)相對高的填料,如金屬(銅、鋁)、陶瓷材料(氮化鋁、氮化硼、氧化鋁、碳化硅)和碳材料(炭黑、石墨、碳纖維)等,分散在聚合物基體如環(huán)氧樹脂、硅橡膠及聚酰亞胺等中,來提高材料導(dǎo)熱性能。然而,這種方法聚合物基體成本較高,而且對填料的利用率較低,通常需要極高的填充量才能形成導(dǎo)熱通路提高復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料及其制備方法,其目的在于通過先將無機(jī)導(dǎo)熱填料與SBS復(fù)合,然后再分散在基質(zhì)瀝青中,得到無機(jī)導(dǎo)熱填料選擇性分布在連續(xù)的SBS相中的復(fù)合材料。無機(jī)導(dǎo)熱填料在SBS相中形成具有高導(dǎo)熱效率的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)增強(qiáng)SBS改性瀝青基體的熱學(xué)性能,提高復(fù)合材料軟化點(diǎn),由此解決現(xiàn)有技術(shù)中填料導(dǎo)熱效率低,聚合物基體成本較高的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,所述復(fù)合材料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物、無機(jī)導(dǎo)熱填料和基質(zhì)瀝青,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物、無機(jī)導(dǎo)熱填料和基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比為8~16:5~500:100,所述無機(jī)導(dǎo)熱填料分布在所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物的連續(xù)相中。

優(yōu)選地,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物、無機(jī)導(dǎo)熱填料和基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比為9~16:50~200:100。

優(yōu)選地,所述基質(zhì)瀝青的針入度為40~110。

優(yōu)選地,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯鏈段的平均含量為25wt%~45wt%。

優(yōu)選地,所述無機(jī)導(dǎo)熱填料為氧化鋁、氮化鋁、氮化硼中的一種。

優(yōu)選地,所述無機(jī)導(dǎo)熱填料的平均粒徑為0.1μm~30μm。

優(yōu)選地,所述無機(jī)導(dǎo)熱填料的形貌為球形。

按照本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:

(1)將質(zhì)量份數(shù)為8~16份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶解于質(zhì)量份數(shù)為12~24份的有機(jī)溶劑中,得到粘稠溶液;

(2)將質(zhì)量份數(shù)為5~500份的無機(jī)導(dǎo)熱填料與步驟(1)得到的粘稠溶液混合均勻,揮發(fā)溶劑后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與質(zhì)量份數(shù)為100份的基質(zhì)瀝青充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合初級料鋪展并熱壓得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

優(yōu)選地,步驟(1)所述有機(jī)溶劑為環(huán)己烷、甲乙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、四氯乙烯或三氯乙烯。

優(yōu)選地,步驟(3)所述充分混合的具體方法為:120℃~200℃下在150rpm~400rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌1h~4h。

按照本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種所述的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的應(yīng)用,其用作熱界面材料。

優(yōu)選地,所述的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料用作電子元器件散熱的熱界面材料。

總體而言,通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠取得下列有益效果。

1、本發(fā)明提供的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,通過將無機(jī)導(dǎo)熱填料與SBS復(fù)合后再分散在基質(zhì)瀝青中,得到無機(jī)導(dǎo)熱填料選擇性分布在連續(xù)的SBS相中的復(fù)合材料。無機(jī)導(dǎo)熱填料在SBS相中形成的具有高導(dǎo)熱效率的網(wǎng)絡(luò),提高了填料的利用效率。

2、本發(fā)明提供的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,無機(jī)導(dǎo)熱填料的加入,增強(qiáng)了SBS改性瀝青基體的熱學(xué)性能,提高了復(fù)合材料軟化點(diǎn),解決了SBS改性瀝青作為熱界面材料基體軟化點(diǎn)較低、高溫下易軟化流淌的技術(shù)問題。

3、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性瀝青具有良好的力學(xué)性能、耐溫性、粘接性及可塑性,而且原料資源豐富、價(jià)格低廉,本發(fā)明提供的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,使用價(jià)格低廉的SBS改性瀝青作為基體,簡化了生產(chǎn)步驟,削減了生產(chǎn)成本。

4、本發(fā)明提供的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,條件溫和,所需時(shí)間短,適宜大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法示意圖;

圖2是實(shí)施例1制得的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的熒光顯微圖片;

圖3是實(shí)施例2制得的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的熒光顯微圖片。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,以質(zhì)量份數(shù)計(jì),包括100份基質(zhì)瀝青,8份~16份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及5份~400份無機(jī)導(dǎo)熱填料,所述無機(jī)導(dǎo)熱填料選擇性分布在SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)的連續(xù)相中,而不是分布在基體基質(zhì)瀝青中。

其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物、無機(jī)導(dǎo)熱填料和基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比為8~16:5~500:100,優(yōu)選為9~16:50~200:100。

其中,以標(biāo)準(zhǔn)單位0.1mm計(jì),基質(zhì)瀝青為針入度為40~110的瀝青,如依據(jù)針入度分級的50號、70號、90號或110號瀝青,針入度太低時(shí),瀝青稠度太大,對填料浸潤性不好,且不易加工;而針入度太高,瀝青稠度太小,需要加大量SBS和無機(jī)導(dǎo)熱填料才能達(dá)到使用要求,增加了生產(chǎn)成本。

SBS為線型或星型結(jié)構(gòu),包括SBS 1301-1、SBS 4303、SBS 1401、SBS4402等,其SBS分子量在8萬至30萬之間,優(yōu)選為8~25萬,其中聚苯乙烯鏈段的平均含量為25wt%~45wt%,優(yōu)選為30wt%~40wt%。當(dāng)聚丁二烯鏈段比例過高,制得的復(fù)合材料軟化點(diǎn)太低;若SBS中當(dāng)聚苯乙烯鏈段比例過高,制得的復(fù)合材料低溫延度差。

無機(jī)導(dǎo)熱填料為球形或無規(guī)則形狀(無規(guī))的氧化鋁、氮化鋁、氮化硼中的一種;優(yōu)選為球形;平均粒徑為0.1μm~30μm,優(yōu)選為5~20μm,粒徑太大不易選擇分布形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò);粒徑太小容易團(tuán)聚。

本發(fā)明提供的一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料制備方法,包括以下步驟:

(1)將質(zhì)量份數(shù)為8份~16份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶解于質(zhì)量份數(shù)為12份~24份的有機(jī)溶劑中,得到粘稠溶液;

(2)將質(zhì)量份數(shù)為5份~500份的無機(jī)導(dǎo)熱填料與得到的粘稠溶液混合均勻,揮發(fā)溶劑、研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與質(zhì)量份數(shù)為100份的基質(zhì)瀝青充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合初級料鋪展、熱壓得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

步驟(1)中的有機(jī)溶劑為環(huán)己烷、甲乙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、四氯乙烯或三氯乙烯。

步驟(2)中溶劑揮發(fā)的溫度為60~120℃。

步驟(3)中充分混合的具體方法為:120℃~200℃下在150rpm~400rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌1h~4h。

圖1是導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法示意圖,其中圖1(a)為先將SBS分散在基質(zhì)瀝青中獲得SBS改性瀝青,然后再加入無機(jī)導(dǎo)熱填料,將無機(jī)導(dǎo)熱填料分散到SBS改性瀝青中,這樣形成的瀝青復(fù)合材料中無機(jī)導(dǎo)熱填料是均勻分散的,沒有形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò);而圖1(b)為本發(fā)明的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料制備方法的示意圖,本發(fā)明先將SBS與無機(jī)導(dǎo)熱填料進(jìn)行混合制備成預(yù)混料,然后再將預(yù)混料加入基質(zhì)瀝青中,這樣得到的無機(jī)導(dǎo)熱填料主要集中地、選擇性地分布在SBS連續(xù)相中,基體基質(zhì)瀝青中幾乎沒有無機(jī)導(dǎo)熱填料分布。SBS在基質(zhì)瀝青中形成的是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),當(dāng)無機(jī)導(dǎo)熱填料主要聚集在SBS網(wǎng)絡(luò)中時(shí),該網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)熱填料最多、密度最大,含有無機(jī)導(dǎo)熱填料的SBS網(wǎng)絡(luò)形成了導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),因此導(dǎo)熱效果好。

本發(fā)明制備得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)高、熱性能良好,適合用于熱界面材料,尤其適合于用作電子元器件散熱的熱界面材料。

以下為實(shí)施例:

實(shí)施例1

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 1301-1、氧化鋁和70號基質(zhì)瀝青。所述氧化鋁,選擇性分布于SBS 1301-1中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1301-1添加量為9份,氧化鋁添加量為100份。所述SBS 1301-1為線型結(jié)構(gòu),分子量為10~13萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氧化鋁為球形,平均粒徑為5μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將9g的SBS 1301-1溶解于14g四氯乙烯中,得到粘稠溶液;

(2)將100g氧化鋁與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于120℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至160℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在250rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌2.0小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用熒光顯微鏡觀察,結(jié)果見圖2,圖2中黑色區(qū)域?yàn)榛|(zhì)瀝青區(qū)域,白色的氧化鋁填料選擇性分布在SBS中。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用JTG/T 0606-2001標(biāo)準(zhǔn)測試軟化點(diǎn),并根據(jù)ASTM C1113瞬態(tài)熱線法測定瀝青復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù),結(jié)果見表1。

實(shí)施例2

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 1301-1、氧化鋁和70號基質(zhì)瀝青。所述氧化鋁,選擇性分布于SBS 1301-1中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1301-1添加量為9份,氧化鋁添加量為150份。所述SBS 1301-1為線型結(jié)構(gòu),分子量為10~13萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氧化鋁為球形,平均粒徑為5μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將9g的SBS 1301-1溶解于14g四氯乙烯中,得到粘稠溶液;

(2)將150g氧化鋁與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于120℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至160℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在250rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌2.0小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用熒光顯微鏡觀察,可以看到氧化鋁選擇性分布在SBS中,結(jié)果見圖3。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用JTG/T 0606-2001標(biāo)準(zhǔn)測試軟化點(diǎn),并根據(jù)ASTM C1113瞬態(tài)熱線法測定瀝青復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù),結(jié)果見表1。

實(shí)施例3

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 4303、氮化硼和50號基質(zhì)瀝青。所述氮化硼,選擇性分布于SBS 4303中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 4303添加量為11份,氮化硼添加量為50份。所述SBS 4303為星型結(jié)構(gòu),分子量為18~25萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氮化硼形貌無規(guī),平均粒徑為5μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將11g的SBS 4303溶解于16g三氯乙烯中,得到粘稠溶液;

(2)將50g氮化硼與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于80℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至120℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在250rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌1.5小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

實(shí)施例4

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 1401、氮化硼和90號基質(zhì)瀝青。所述氮化硼,選擇性分布于SBS 1401中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1401添加量為12份,氮化硼添加量為100份。所述SBS 1401為線型結(jié)構(gòu),分子量為8~12萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%。所述氮化硼形貌無規(guī),平均粒徑為10μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將12g的SBS 1401溶解于18g四氫呋喃中,得到粘稠溶液;

(2)將100g氮化硼與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于60℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至140℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在200rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌2.0小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

實(shí)施例5

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 4303、氮化鋁和90號基質(zhì)瀝青。所述氮化鋁,選擇性分布于SBS4303中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 4303添加量為12份,氮化鋁添加量為150份。所述SBS 4303為線型結(jié)構(gòu),分子量為18~25萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氮化鋁形貌為無規(guī),平均粒徑為20μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將12g的SBS 4303溶解于18g甲乙酮中,得到粘稠溶液;

(2)將150g氮化鋁與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于70℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至160℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在150rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌1.5小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

實(shí)施例6

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 1401、氧化鋁和110號基質(zhì)瀝青。所述氧化鋁,選擇性分布于SBS 1401中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1401添加量為16份,氧化鋁添加量為50份。所述SBS 1401為線型結(jié)構(gòu),分子量為8~12萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%。所述氧化鋁形貌為無規(guī),平均粒徑為30μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將16g的SBS 1401溶解于24g環(huán)己烷中,得到粘稠溶液;

(2)將50g氧化鋁與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于70℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至120℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在150rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌1.0小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

實(shí)施例7

一種導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料,包括SBS 4402、氮化鋁和110號基質(zhì)瀝青。所述氮化鋁,選擇性分布于SBS 4402中,以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 4402添加量為12份,氧化鋁添加量為300份。所述SBS 4402為星型結(jié)構(gòu),分子量為18~21萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%。所述氮化鋁為無規(guī),平均粒徑為0.1μm。

所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

(1)將12g的SBS 4402溶解于18g乙酸乙酯中,得到粘稠溶液;

(2)將300g氮化鋁與得到的粘稠溶液混合均勻,將混合物置于70℃烘箱中揮發(fā)溶劑,然后研磨均勻,得到導(dǎo)熱填料預(yù)混料;

(3)將100g基質(zhì)瀝青加熱至180℃,將所述導(dǎo)熱填料預(yù)混料與基質(zhì)瀝青混合,在400rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌4.0小時(shí)使其充分混合,獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(4)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

對比例1

將100g 70號基質(zhì)瀝青加熱到160℃,將9g SBS 1301-1添加到基質(zhì)瀝青中,2000rpm下剪切4.0小時(shí),使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中,得到SBS改性瀝青。

將得到的SBS改性瀝青采用JTG/T 0606-2001標(biāo)準(zhǔn)測試軟化點(diǎn),并根據(jù)ASTM C1113瞬態(tài)熱線法測定SBS改性瀝青的導(dǎo)熱系數(shù),結(jié)果見表1。

對比例2

填料均勻分散在基體中的瀝青/SBS/氧化鋁復(fù)合材料,包括SBS 1301-1、氧化鋁和70號基質(zhì)瀝青。所述氧化鋁,均勻分布于SBS 1301-1和瀝青形成的基體中。以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1301-1添加量為9份,氧化鋁添加量為100份。所述SBS 1301-1為線型結(jié)構(gòu),分子量為10~13萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氧化鋁形貌為球形,平均粒徑為5μm。其制備方法,包括以下步驟:

(1)將100g基質(zhì)瀝青加熱到160℃,將9g SBS 1301-1添加到基質(zhì)瀝青中,2000rpm下剪切4.0小時(shí),使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中,得到SBS改性瀝青初級料;

(2)將100g氧化鋁加入步驟(1)得到的SBS改性瀝青初級料中,250rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌2.0小時(shí),獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(3)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用JTG/T 0606-2001標(biāo)準(zhǔn)測試軟化點(diǎn),并根據(jù)ASTM C1113瞬態(tài)熱線法測定瀝青復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù),結(jié)果見表1。

對比例3

填料均勻分散在基體中的瀝青/SBS/氧化鋁復(fù)合材料,包括SBS 1301-1、氧化鋁和70號基質(zhì)瀝青。所述氧化鋁,均勻分布于SBS 1301-1和瀝青形成的基體中。以基質(zhì)瀝青質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì),SBS 1301-1添加量為9份,氧化鋁添加量為150份。所述SBS 1301-1為線型結(jié)構(gòu),分子量為10~13萬,其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%。所述氧化鋁為球形,平均粒徑為5μm。其制備方法,包括以下步驟:

(1)將100g基質(zhì)瀝青加熱到160℃,將9g SBS 1301-1添加到基質(zhì)瀝青中,2000rpm下剪切4.0小時(shí),使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中,得到SBS改性瀝青初級料;

(2)將150g氧化鋁加入步驟(1)得到的SBS改性瀝青初級料中,250rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械攪拌2.0小時(shí),獲得導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料初級料;

(3)將所述導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料鋪展、熱壓,得到導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料。

將得到的導(dǎo)熱瀝青復(fù)合材料采用JTG/T 0606-2001標(biāo)準(zhǔn)測試軟化點(diǎn),并根據(jù)ASTM C1113瞬態(tài)熱線法測定瀝青復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù),結(jié)果見表1。

本發(fā)明復(fù)合材料與現(xiàn)有技術(shù)復(fù)合材料性能指標(biāo)對比見下表1。

表1本發(fā)明材料同現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)性能指標(biāo)對比

表1中的填料即為本文中所述的無機(jī)導(dǎo)熱填料,從表1可以看出,本發(fā)明的填料區(qū)域選擇分布的瀝青/SBS/無機(jī)填料導(dǎo)熱復(fù)合材料(實(shí)施例1和實(shí)施例2)與填料均勻分布的瀝青/SBS/無機(jī)填料導(dǎo)熱復(fù)合材料(對比例2和對比例3)相比,同樣填充量下(即將實(shí)施例1與對比例2進(jìn)行比較,將實(shí)施例2與對比例3的結(jié)果進(jìn)行比較),可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2得到的復(fù)合材料的軟化點(diǎn)和導(dǎo)熱系數(shù)絕對值有明顯提高。從軟化點(diǎn)和導(dǎo)熱系數(shù)的增加率來看,本發(fā)明的材料比填料均勻分布的瀝青/SBS/無機(jī)填料導(dǎo)熱復(fù)合材料在熱性能和導(dǎo)熱性能方面也同樣具有明顯優(yōu)勢。本發(fā)明提供的填料區(qū)域選擇分布的瀝青/SBS/無機(jī)填料導(dǎo)熱復(fù)合材料,由于無機(jī)填料選擇分布在SBS形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,一方面增強(qiáng)了SBS網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度,另一方面形成了高效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),因而使材料具有更好的熱性能和導(dǎo)熱性能。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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