[發(fā)明專利]一種高導熱絕緣材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106832751B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 梅慶波;張瀟;趙玉林
• 申請（專利權）人: 泰州市光明電子材料有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K9/10;C08K3/38
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發(fā)明涉及一種高導熱絕緣材料的制備方法，屬于絕緣材料技術領域。本發(fā)明以硼酸，尿素為原料，制備納米片狀氮化硼，再將其分散在三羥甲基氨基甲烷?鹽酸緩沖液中，通過鹽酸多巴胺的自聚反應，在納米片狀氮化硼表面包覆改性，隨后與熱塑性酚醛樹脂粉末與烏洛托品混合裝入模具中，經過加熱固化，制得高導熱絕緣材料，本發(fā)明通過聚多巴胺包覆改性片狀氮化硼，提高其與有機絕緣材料的相容性，均勻分散在有機絕緣材料中，大幅提高導熱性能，本發(fā)明制備的高導熱絕緣材料較傳統(tǒng)材料的導熱率提高了58～72%，能夠有效延長使用該絕緣材料的產品的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高導熱絕緣材料的制備方法，屬于絕緣材料技術領域。

背景技術

導熱材料廣泛應用于國防工業(yè)和國民經濟的各個領域。傳統(tǒng)導熱材料多為金屬如Au、Ag、Cu、Al、Mg等，金屬氧化物如A1₂O₃、MgO、BeO、ZnO、NiO等，金屬氮化物如AlN、Si₃N₄、BN等以及其它非金屬材料如石墨、炭黑等。工業(yè)生產和科學技術的迅速發(fā)展對導熱材料提出了更新、更高的要求，除導熱性外，希望材料具有優(yōu)良的綜合性能如輕質、易加工成型、力學性能好、耐化學腐蝕等。如化工生產和廢水處理中使用的熱交換器材料不僅要有較高導熱能力，還需耐高溫和優(yōu)異的耐化學腐蝕性。在電絕緣場合下導熱材料還需要具備優(yōu)良的電絕緣性，如電器、微電子領域中廣泛使用的高散熱界面材料及封裝材料，電磁屏蔽、電子信息領域廣泛使用的功率管、集成塊、熱管、集成電路、覆銅基板等元器件的絕緣導熱急需要高導熱絕緣膠粘劑。金屬材料耐化學腐蝕性差、電絕緣性差，無機陶瓷材料絕緣性好，但加工成型成本高、抗沖擊性差，石墨導熱優(yōu)良，絕緣性和力學性能差。故傳統(tǒng)導熱材料如金屬和金屬氧化物、氮化物陶瓷及其它非金屬材料因為自身的性能局限已無法滿足電絕緣場合的導熱使用要求，迫切需要研究和開發(fā)新型絕緣導熱材料以使用工業(yè)發(fā)展要求。

導熱絕緣材料是一種常用的功能材料，通常以陶瓷、塑料、橡膠、膠粘劑、涂料等形式廣泛應用于微電子封裝、電機、汽車、特種電纜，甚至高端的航空航天軍事等領域，在現(xiàn)代高科技領域有著良好的應用前景。在電力工業(yè)中，大中型高壓發(fā)電機、電動機運行過程中會產生大量的熱，如果不及時導出，將直接影響到其工作效率、縮短壽命，降低其可靠性，因此電機發(fā)熱、傳熱已成為現(xiàn)代電機技術發(fā)展急需解決的問題之一。而隨著電子產品、LED等不斷向大功率方向發(fā)展，也將出現(xiàn)越來越多的發(fā)熱問題使產品功效降低，壽命縮短。因此急需研制高導熱絕緣材料，解決結構散熱問題，這也是世界各國電氣絕緣材料的研究熱點。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題是：針對傳統(tǒng)導熱絕緣材料存在著導熱率低，且無法滿足現(xiàn)實使用要求的高絕緣、高導熱材料的缺陷，提供一種高導熱絕緣材料的制備方法，本發(fā)明以硼酸，尿素為原料，制備納米片狀氮化硼，再將其分散在三羥甲基氨基甲烷-鹽酸緩沖液中，通過鹽酸多巴胺的自聚反應，在納米片狀氮化硼表面包覆改性，隨后與熱塑性酚醛樹脂粉末與烏洛托品混合裝入模具中，經過加熱固化，制得高導熱絕緣材料，本發(fā)明通過聚多巴胺包覆改性片狀氮化硼，提高其與有機絕緣材料的相容性，均勻分散在有機絕緣材料中，大幅提高導熱性能，本發(fā)明制備的高導熱絕緣材料較傳統(tǒng)材料的導熱率提高了58～72%，能夠有效延長使用該絕緣材料的產品的使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

（1）稱取50～80g硼酸，加入500～800mL去離子水中，在50～60℃恒溫水浴中，以300～400r/min攪拌至硼酸完全溶解，再加入100～120g尿素，在60～65℃恒溫水浴下，繼續(xù)攪拌30～40min，隨后將其轉入旋轉蒸發(fā)儀中，在55～60℃下，蒸發(fā)至干，得白色粉末；

（2）將上述白色粉末置于馬弗爐中，在氮氣氛圍下，以20℃/min加熱至900～950℃煅燒5～6h，冷卻至室溫后，依次用質量分數為1%鹽酸和無水乙醇洗滌產物5～8次，隨后轉入干燥箱中，在55～60℃下干燥10～12h，得納米片狀氮化硼；