[發明專利]一種改性納米銅以及納米銅?環氧樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711192030.7
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107936295A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 鄧佳琪;朱永祥;陳旭東;許宏武;楊軍明;湯立文;賴清泉
• 申請（專利權）人: 廣東聚航新材料研究院有限公司;廣東南方智泉塑料科技有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K3/08;C08L63/00
• 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

技術領域

本發明涉及高介電復合材料，具體地說，是一種改性納米銅以及納米銅-環氧樹脂復合材料，本發明還涉及該納米銅-環氧樹脂復合材料的制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

為了增加材料的性能，通常對材料進行改性，中國專利201310363280.8環氧樹脂/納米銅/碳納米管熱界面復合材料及其制備方法，其方案是種環氧樹脂/納米銅/碳納米管熱界面復合材料，其特征在于以重量份計，其組份組成為：環氧樹脂100份，固化劑1～20份，環氧丙烷丁基醚稀釋劑1～10份，納米銅粒子50～235份，羧基化的碳納米管0.5～25份，其中，固化劑為聚酰胺樹脂。該復合材料目的可實現碳納米管在環氧樹脂中良好分散同時與納米銅粒子均勻混合顯著提高環氧樹脂復合材料的熱導率。它是先對碳納米管的表面進行羧基化處理，然后在一定條件下將其與納米銅粒子在環氧樹脂基底材料中共溶并能均勻分散。

發明內容

針對上述不足，本發明的第一個目的是提供一種介電性能、穩定性和分散性優異的改性納米銅；

本發明的第二個目的在于提供一種低介電損耗、可控滲流閾值、良好耐候性能的的納米銅-環氧樹脂復合材料。

本發明的第三個目的是提供上述納米銅-環氧樹脂復合材料的制備方法。

為此，本發明提供的第一個技術方案是這樣的：

一種改性納米銅，所述的改性納米銅為表面包覆有二氧化硅的納米銅。

在上述的改性納米銅中，所述的改性納米銅的表面包覆二氧化硅的具體方法為：通過正硅酸甲脂對納米銅的表面進行表面改性。

一種納米銅-環氧樹脂復合材料，由下述重量份的組分制成：改性納米銅粒子1～10份，環氧樹脂90～98份，抗氧劑0.2～0.35份，偶聯劑0.2-0.4份。進一步的，上述的納米銅-環氧樹脂復合材料，由下述重量份的組分制成：改性納米銅粒子3～8份，環氧樹脂92～96份，抗氧劑0.25～0.30份，偶聯劑0.3份。

進一步的，上述的納米銅-環氧樹脂復合材料，所述的抗氧劑為選自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗1010)、亞磷酸酯類抗氧劑為三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗168)、N,N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺(抗1098)；β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗1076)中的一種。

進一步的，上述的納米銅-環氧樹脂復合材料，所述的偶聯劑選自硅烷偶聯劑，如γ―氨丙基三乙氧基硅烷(A1100)、乙烯基三過氧化叔丁基硅烷(Y-4310)、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷(ND22)中的一種。

本發明提供的第二個技術方案是上述的納米銅-環氧樹脂復合材料的制備方法，依次包括下述步驟：

1)在惰性氣體保護下，將正硅酸甲脂與納米銅粉分散在乙醇中后，回流反應，常溫機械攪拌2～3h，使其對納米銅粒子進行表面改性；

2)將改性處理的納米銅的乙醇懸浮液在通風櫥中使乙醇揮發，后真空烘箱60～80℃烘干，后將塊狀改性納米銅進行粉體化，得到干燥細化的改性納米銅；

3)將步驟2)干燥細化的改性納米銅1～10份與環氧樹脂90～98份，抗氧劑0.2～0.35份，偶聯劑0.2-0.4份，在低速混合機中混合均勻，再在230～240℃經過單螺桿擠出造粒。

進一步，上述的納米銅-環氧樹脂復合材料的制備方法，所述的低速混合機轉速為300～350r/min。

與現有技術相比，本發明的改性納米銅的穩定性和分散性優異；

本發明的納米銅-環氧樹脂復合材料克服傳統的復合材料抗氧化性能差等缺點，具有低介電損耗、可控滲流閾值、良好耐候性能。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的實施例僅僅是為了解釋本發明，并非為了限定本發明，實施例的參數、比例等可因地制宜做出選擇而對結果并無實質性影響。

實施例1

本發明提供的一種納米銅-環氧樹脂復合材料，由下述質量數的組分制成：改性納米銅粒子9kg，環氧樹脂90.4kg，抗氧劑0.2kg，偶聯劑0.4kg。

實施例2

本發明提供的一種納米銅-環氧樹脂復合材料，由下述質量數的組分制成：改性納米銅粒子1.45kg，環氧樹脂98kg，抗氧劑0.35kg，偶聯劑0.2kg。

實施例3