阅读说明：本技术 一种新型导热热塑性弹性体材料 (Novel heat-conducting thermoplastic elastomer material ) 是由 许一斌 于 2019-03-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种新型导热热塑性弹性体材料,其成分含量百分比如下：SEBS 1-40%、基础油1-40%、热塑性树脂 1-40%、碳纳米管0-30%、导热填料0-30%、辅助剂0-3%,其制备方法如下：(1)将碳纳米管倒入基础油中,用超声波震荡分散40分钟；(2)将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中,高速搅拌3分钟形成混合物；(3)依次将热塑性树脂、导热填料、辅助剂倒入(2)中的混合物,搅拌均匀然后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。本发明采用了SEBS、碳纳米管以及其他导热填料,同时加入了基础油和热塑性树脂,进而生产出较高导热系数的TPE弹性体材料,制备的弹性体材料具有拉伸强度和撕裂强度高以及导热性能好的优点。(The invention relates to a novel heat-conducting thermoplastic elastomer material which comprises the following components in percentage by weight: 1-40% of SEBS, 1-40% of base oil, 1-40% of thermoplastic resin, 0-30% of carbon nano tube, 0-30% of heat-conducting filler and 0-3% of auxiliary agent, and the preparation method comprises the following steps: (1) pouring the carbon nano tube into base oil, and dispersing for 40 minutes by ultrasonic oscillation; (2) pouring the base oil dispersed with the carbon nanotubes into SEBS, and stirring at a high speed for 3 minutes to form a mixture; (3) and (3) pouring the thermoplastic resin, the heat-conducting filler and the auxiliary agent into the mixture obtained in the step (2) in sequence, uniformly stirring, and extruding by using a double-screw extruder to form the novel heat-conducting thermoplastic elastomer material. According to the invention, the SEBS, the carbon nano tube and other heat-conducting fillers are adopted, and the base oil and the thermoplastic resin are added simultaneously, so that the TPE elastomer material with higher heat conductivity coefficient is produced, and the prepared elastomer material has the advantages of high tensile strength and tearing strength and good heat-conducting property.)

一种新型导热热塑性弹性体材料

技术领域

本发明属于弹性体材料技术领域，尤其涉及一种新型导热热塑性弹性体材料。

背景技术

在一些电子应用里经常需要一些散热的弹性材料，传统的聚合物的热传导系数在0.1-0.3w/m.k, 现有的解决方案以导热硅胶等材料为主，其中作为导热填料的填充比列通常高达80%以上，造成材料的撕裂强度低，拉伸强度低，密度大，硬度高，表面粗糙，即使导热系数高，但因表面粗糙造成接触空隙，而影响实际导热效果，并且导热硅胶需用热固性硫化工艺，生产时需要炼胶，硫化，并且边角料不可回收利用，不利于环保，现有的弹性材料无法满足实际的使用需求。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种拉伸强度高，撕裂强度高，密度低，且表面光滑的新型导热热塑性弹性体材料。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 1-40%、基础油1-40%、热塑性树脂 1-40%、碳纳米管0-30%、导热填料0-30%、辅助剂0-3%。

优选的，所述SEBS中苯乙烯的含量为10%-40%。

优选的，所述基础油包括且不限于烷烃/PAO。

优选的，所述热塑性树脂包括且不限于PP/HDPE。

优选的，所述碳纳米管为多壁/单壁。

优选的，所述导热填料包括且不限于氮化硼/氮化硅/氮化铝/碳化硅/氧化锌/氧化铝。

优选的，所述辅助剂包括但不限于如下试剂：稳定剂和润滑剂。

一种新型导热热塑性弹性体材料的制备方法,包括如下步骤；

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）依次将热塑性树脂、导热填料、辅助剂倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

优选的，在（1）中碳纳米管预先经表面处理剂进行表面处理，以加强分散。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明方案的新型导热热塑性弹性体材料，其采用了SEBS材料替代硅橡胶，用碳纳米管以及其他导热填料做复合替代传统导热填料，并采用特殊工艺帮助碳纳米管的分散，同时加入了基础油和热塑性树脂，进而生产出较高导热系数的SEBS弹性材料，这种SEBS材料硬度可以低至15A，拉伸强度高，撕裂强度高，密度低，表面光滑，可以用注塑工艺生产，边角料可以回收利用，较好的符合了市场的需求，具有较高的实用性和推广价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明所述的一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 1-40%、基础油1-40%、热塑性树脂 1-40%、碳纳米管0-30%、导热填料0-30%、辅助剂0-3%。

作为进一步的优选实施例，SEBS中苯乙烯的含量为10%-40%。

作为进一步的优选实施例，基础油为直链烷烃和环烷烃混合（两者之和>99%）的矿物基础油或者由天然气裂解再合成的合成基础油。基础油可以用来增加流动性，以及增加柔软度。

作为进一步的优选实施例，热塑性树脂包括且不限于PP/HDPE。

作为进一步的优选实施例，碳纳米管为多壁和/或单壁。

作为进一步的优选实施例，导热填料用来与碳纳米管进行复配以降低成本，缩短成型周期，降低成本，可以是各种无机或者有机具有高导热系数的填料包括氮化硼，氮化硅，氮化铝，碳化硅，氧化锌，氧化铝等。

作为进一步的优选实施例，所述辅助剂由如下试剂构成：稳定剂和润滑剂; 稳定剂为Irganox 1010和Irgafos 168。

实施例一：

一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 12.7%、基础油 40%、PP 11%、碳纳米管10%、氮化铝 26%、稳定剂0.2%、润滑剂0.1%。

其制备方法如下：

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）在60℃的温度下依次将PP、氮化铝、稳定剂和润滑剂倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

实施例二：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 40%、基础油11.6%、HDPE 12%、碳纳米管18%、氮化硅18%、稳定剂0.2%、润滑剂0.2%。

其制备方法如下：

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）在50℃的温度下依次将HDPE、氮化硅、稳定剂、润滑剂倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

实施例三：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS15.6%、基础油16%、PP 39%、碳纳米管15%、氧化锌14%、稳定剂0.3%、润滑剂0.1%。

其制备方法如下：

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）在55℃的温度下依次将PP、氧化锌、稳定剂、润滑剂倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

实施例四：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 18%、基础油24.5%、HDPE 12%、碳纳米管32%、氧化铝13%、稳定剂0.3%、润滑剂0.2%。

其制备方法如下：

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）在55℃的温度下依次将HDPE、氧化铝、稳定剂、润滑剂倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

实施例五：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 33%、基础油40%、PP 6.5%、碳纳米管14%、氮化硼6%、Irganox 1010 0.2%、Irgafos 168 0.3%。

其制备方法如下：

（1）将碳纳米管倒入基础油中，用超声波震荡分散40分钟；

（2）将分散有碳纳米管的基础油倒入SEBS中, 高速搅拌3分钟形成混合物；

（3）在50℃的温度下依次将PP、氮化硼、Irganox 1010、Irgafos 168 倒入（2）中的混合物，搅拌均匀后用双螺杆挤出机挤出形成新型导热热塑性弹性体材料。

制备的新型导热热塑性弹性体材料的硬度为40A，拉伸强度为5.6MPa,断裂伸长率为750%，导热系数为1.6w/m.k。

实施例六：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 33%、基础油40%、PP 6.5%、ZnO 14%、AL₂O₃ 6%, Irganox 1010 0.2%、Irgafos 168 0.3%。

实施例六制备的新型导热热塑性弹性体材料的硬度为40A，拉伸强度为5.5MPa,断裂伸长率为750%，导热系数为0.4w/m.k。

实施例七：一种新型导热热塑性弹性体材料，其成分含量百分比如下：SEBS 14%、基础油6%、ZnO 39.8%、AL₂O₃ 39.8%, Irganox 1010 0.2%、Irgafos 168 0.2%。

实施例七制备的新型导热热塑性弹性体材料的硬度为40A，拉伸强度为1.8MPa,断裂伸长率为450%，导热系数为1.2w/m.k。

实施例五、实施例六以及实施例七的对比如下表所示：

从上表中可得出，本发明中制备的新型导热热塑性弹性体材料的拉伸强度高，撕裂强度高，密度低，且导热性能好；同时可得知当用碳纳米管和氮化硼复配时，并采用SEBS、PP以及基础油混合制备的新型导热热塑性弹性体材料在维持低硬度TPE的优良物理性能的同时，还可以获得较好的导热性能。

本发明采用了SEBS材料替代硅橡胶，用碳纳米管以及其他导热填料做复合替代传统导热填料，并采用特殊工艺帮助碳纳米管的分散，同时加入了基础油和热塑性树脂，进而生产出较高导热系数的SEBS弹性材料，这种SEBS材料硬度可以低至15A，拉伸强度高，撕裂强度高，密度低，表面光滑，可以用注塑工艺生产，边角料可以回收利用，较好的符合了市场的需求，具有较高的实用性和推广价值。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。