[發明專利]一種碳泡沫/碳納米線/碳化硅納米線樹脂復合材料基板及其制備方法

在審

• 申請號: 201811357926.0
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109535644A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 廖家豪;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/24;C08K7/10;C08K3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種碳泡沫/碳納米線/碳化硅納米線樹脂復合材料基板及其制備方法；所述復合材料基板由碳泡沫、碳納米線、碳化硅納米線和石墨烯酚醛樹脂復合而成。該復合材料基板制備方法包括：（1）三聚氰胺泡沫熱解得到碳泡沫基板預制體；（2）采用化學氣相滲透法在碳泡沫基板預制體中制備碳納米線和碳化硅納米線；（3）將制備好納米線的基板預制體放入模具中浸滲石墨烯酚醛樹脂，固化脫模得到復合材料基板。本發明制備的碳泡沫/碳納米線/碳化硅納米線樹脂復合材料基板介電常數高，介電損耗小，介電性能和機械性能優異。

技術領域

本發明涉及一種樹脂復合材料基板及其制備方法，特別涉及一種碳泡沫/碳納米線/碳化硅納米線樹脂復合材料基板及其制備方法。

背景技術

高介電常數聚合物復合材料具有機械性能好、輕質、低成本、易加工等優點，在電子、電機和電纜等領域具有非常廣泛和重要的應用，提高電介質材料的介電常數具有重大意義。目前都是以炭黑、鈦酸鋇、納米碳管等與熱固性樹脂混合，重點研究其添加物的微觀結構和形貌、混合均勻性對介電常數的影響。

碳納米線和碳化硅納米線是以其獨特的結構和優異的力學、電學、化學性能，在聚合物基復合材料方向具有廣泛的應用。碳納米線和碳化硅納米線不僅可以提高聚合物基復合材料的介電性能，還可以對材料進行增韌補強，是復合材料具有優異的力學性能。

授權公告號為CN102675779B的中國發明專利公開了一種含有改性石墨烯高介電常數三相復合材料及其制備方法。現有聚合物基電介質復合材料為了實現較高的介電常數，需要在復合材料之中添加較高含量的陶瓷粒子，大量的陶瓷粒子將會損害復合材料的機械性能和電學性能。本發明所提供的聚合物基電介質復合材料由三相組成；分別是聚合物基體聚偏氟乙烯，以及填料粒子鈦酸鋇和本征態聚苯胺改性的石墨烯粒子。通過向復合材料中引入改性石墨烯粒子，降低的陶瓷粒子的含量。采用溶液法將聚合物與無機粒子進行復合，利用熱壓工藝對復合材料進行加工成型，最終得到無機/聚合物三相復合材料。

授權公告號為CN103382240B的中國發明專利公開了一種高介電常數的鈦酸鋇/聚合物復合材料及其制備方法；所述復合材料包括如下體積百分含量的各組分：單核1~60%，內殼3~30%，外殼20~80%，所述單核為鈦酸鋇陶瓷顆粒，所述內殼為具有高介電常數的聚酰胺，所述外殼為介電常數較低的聚甲基丙烯酸甲酯。本發明還涉及前述的復合材料的制備方法，本發明復合材料中的單核先用氨基硅烷作表面處理，引入有機官能團，然后依次分散到不同單體溶液中，得到核-殼-殼之間共價鍵連接結構的復合材料，所述復合材料具有高的介電常數，低的介電損耗，無機顆粒均勻分布的特征。

授權公告號為CN104985896B的中國發明專利公開了一種高介電常數的陶瓷-聚合物復合材料及其制備方法，該制備方法包括：步驟1、將硅烷偶聯劑溶在第一溶劑中，制備成第一溶液；步驟2、將陶瓷粉末與第一溶液混合后，制備成懸浮液；步驟3、將聚合物材料溶在第二溶劑中，制備成第二溶液；步驟4、將懸浮液與第二溶液混合后，制備成陶瓷-聚合物復合材料漿體；步驟5、將陶瓷-聚合物復合材料漿體制備成固態薄膜后，采用熱處理方法使固態薄膜改性；步驟6、將兩固態薄膜中聚合物密度較大的面壓合在一起后，制成多層復合材料。

綜上所述，高介電聚合物基復合材料大多數都是通過陶瓷顆粒、石墨烯顆粒等增強顆粒和聚合物進行復合，增強顆粒分散的均勻性會嚴重影響復合材料的性能，且由于二者物理化學性能存在較大差異，導致二者的界面結合差及界面結合處性能薄弱，不能充分發揮二者的優異性能。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種碳泡沫/碳納米線/碳化硅納米線樹脂復合材料基板及其制備方法，既充分發揮了碳納米線和碳化硅納米線對聚合物介電性能的提高作用，又改善了碳納米線、碳化硅納米線和聚合物基體的結合，增強了復合材料的力學性能。