[發明專利]低填料含量高導熱三元納微結構環氧復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310370962.1
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103525005A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 方立駿;錢榮;謝禮源;楊科;侯世杰;朱銘;江平開
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/08;C08K3/04;C08K3/28;C08K3/36;C08K3/34
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

1.一種改性復配填料填充、耐擊穿環氧復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1），導熱填料Al₂O₃、導熱填料BN表面接枝硅烷偶聯劑γ-APS

稱取1～10gAl₂O₃，在50～500mL有機溶劑中充分分散后加入1～10wt%硅烷偶聯劑γ-APS并攪拌，在回流條件下進行偶聯劑改性反應1～10h；反應結束后，分離，獲得的沉淀產物用有機溶劑洗滌2～3次并在50～100℃下真空干燥1～10d，即得偶聯劑改性填料Al₂O₃-APS；BN在接枝硅烷偶聯劑前經過兩步預處理：首先，稱取1～10gBN，在50～500mL、1～30wt%的鹽酸溶液中攪拌分散，50～100℃下反應1～10h后，過濾并用去離子水洗滌2～3次；其次，將預酸化BN加入50～500mL、1～30wt%的雙氧水中，50～75℃下反應1～10h后，繼續升溫至75～100℃反應1～10h，然后分離，獲得的產物在50～100℃下真空干燥1～10d；預處理BN接枝γ-APS方法與Al₂O₃相同并記為BN-APS；

步驟（2），Al₂O₃、BN表面接枝超支化芳香族聚酰胺

分別稱取1～10gAl₂O₃-APS及3,4-二氨基苯甲酸加入50～500mL有機溶劑中，攪拌至DABA充分溶解；然后分別加入5～50mL吡啶和亞磷酸三苯酯并在50～100℃氮氣氛圍下反應1～10h；反應結束后，分離，獲得的沉淀產物用有機溶劑溶解洗滌2～3次，在50～100℃下真空干燥1～10d，即得Al₂O₃-HBP；BN-APS接枝HBP方法與Al₂O₃-APS相同并記為BN-HBP；

步驟（3），三元納微結構環氧復合材料的制備

稱取0.1～10wt%促進劑與環氧樹脂在50～100℃下充分混合得到溶液A；分別稱取0～1gAl₂O₃-HBP及BN-HBP，室溫下在1～100mL有機溶劑中超聲分散后，加入1～10g所述溶液A，并在50～100℃下分別攪拌、超聲1～10h，得到均一、除去有機溶劑的溶液B；稱取占環氧樹脂質量10～100%的固化劑，與所述溶液B充分混合并真空脫泡1～10h；將混合液倒入模具，100～125℃下預固化1～10h后，升溫至125～150℃繼續固化1～10h，冷卻脫模即得填料含量0～65wt%環氧復合材料，其中BN-HBP在復配填料中質量分數為0～100%。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述環氧樹脂為縮水甘油醚類環氧樹脂酯、縮水甘油酯類環氧樹脂、縮水甘油胺類環氧樹脂、線型脂肪族類環氧樹脂或脂環族類環氧樹脂。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑為脂肪族胺類、芳香族胺類、胺改性固化劑、聚酰胺固化劑、酸酐固化體系、多異氰酸酯固化劑。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述促進劑為叔胺、叔胺鹽、脂肪胺、取代脲促進劑、咪唑、咪唑鹽、乙酰丙酮金屬鹽、三苯基膦、三苯基膦誖鹽、羧酸金屬鹽、羧酸金屬鹽絡合物、三氟化硼胺絡合物或酚類促進劑。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑改性反應的溫度為0～200℃。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑改性填料通過進一步改性接枝線型聚合物、支鏈聚合物、超支化聚合物、梳狀聚合物或星形聚合物。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）和步驟（2）中所述分離采用高速離心、真空抽濾、常壓過濾或傾倒的方法。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）和步驟（3）中所述分散采用超聲、攪拌或細胞破碎的方法進行。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）、（2）和（3）中，所述有機溶劑為四氫呋喃、丙酮、二惡烷、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或乙腈。