[發明專利]一種高導熱環氧樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910362493.6
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110093012A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 黃正勇;李策;李劍;王飛鵬;張云瑋;陳偉根;孫凱;杜林
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網山西省電力公司晉中供電公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L1/02;C08K9/04;C08K7/00;D06M13/224;D06M10/02;C09K5/14;H01B3/40;D06M101/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種高導熱環氧樹脂復合材料及其制備方法，屬于復合材料技術領域。在制備該復合材料的過程中，首先制備改性纖維素納米纖維分散液、改性氮化硼納米片，然后制備改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液，最后再以液晶環氧樹脂和改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液為原料制備環氧樹脂復合材料。該復合材料的導熱性、機械性能、電氣絕緣性能相對于傳統環氧樹脂復合材料有很大的優勢以及實用價值。該復合材料制備方法簡單，易操作，且成本低，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種高導熱環氧樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂具有良好的介電性能、力學性能、耐化學腐蝕及耐熱性能，因而被廣泛應用于電氣工程領域，但其導熱性能較差制約了它的應用范圍。隨著電力系統向高電壓、大容量發展，設備單位體積中產生的熱量將急劇增加，會導致樹脂絕緣發生劣化，這就要求環氧樹脂具備較好的導熱性和耐熱性。但是改善環氧樹脂導熱性的難度較大，目前，環氧樹脂導熱性改善一般采用填充導熱性好的物質，通過物理共混使環氧樹脂的導熱性提高，但這種方法容易使環氧樹脂的力學性能變差，導熱性能提高也有限。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種高導熱環氧樹脂復合材料的制備方法；目的之二在于提供一種高導熱環氧樹脂復合材料。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1、一種高導熱環氧樹脂復合材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)制備改性纖維素納米纖維分散液

首先將復烴酯和無水乙醇加入水中，混勻后制得復烴酯水解溶液；然后向所述復烴酯水解溶液中加入纖維素納米纖維水溶液，于70-80℃下攪拌2-3h，制得改性纖維素納米纖維水溶液；最后向所述改性纖維素納米纖維水溶液中加入二甲基甲酰胺，超聲處理后置于離心機中進行離心置換，接著再加入二甲基甲酰胺，再次超聲處理后置于離心機中進行離心置換，如此重復至所述改性纖維素納米纖維水溶液中水全部置換為二甲基甲酰胺，制得改性纖維素納米纖維分散液；

(2)制備改性氮化硼納米片

首先將復烴酯和無水乙醇加入水中，混勻后制得復烴酯水解溶液；然后向所述復烴酯水解溶液中加入氮化硼納米片，于70-80℃下攪拌2-3h后烘干，將烘干后的固體經研磨后制得改性氮化硼納米片；

(3)制備改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液

將步驟(2)中制得的改性氮化硼納米片加入步驟(1)中制備的改性纖維素納米纖維分散液中，超聲處理12-14h后靜置10-12h，取上層清液即獲得改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液；

(4)制備高導熱環氧樹脂復合材料

將液晶環氧樹脂加熱熔化后，加入步驟(3)中制得的改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液，在180℃下攪拌混勻并至所述改性纖維素納米纖維/改性氮化硼納米片分散液中的二甲基甲酰胺揮發，然后加入固化劑后在90-180℃下恒溫攪拌15-50min后抽真空脫氣，最后依次在90-150℃、120-180℃和150-210℃下固化10min、20-30min和40-60min，制得高導熱環氧樹脂復合材料。