[發明專利]一種苯并唑類聚合物納米纖維基絕緣導熱高分子復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010175534.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113388249B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 楊雪薇;李睿;徐堅;趙寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08K3/38;C09K5/14
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;呂少楠

1.一種絕緣導熱高分子復合材料，其特征在于，所述復合材料包括：苯并唑類聚合物納米纖維、以及通過π-π作用與所述苯并唑類聚合物納米纖維復合的導熱填料；

所述的苯并唑類聚合物選自聚對苯撐苯并二噁唑；

所述苯并唑類聚合物納米纖維的直徑為10-100nm；

所述導熱填料為直徑為0.1-70 μm的氮化硼；

所述導熱填料與所述苯并唑類聚合物納米纖維的質量比為（95-99）:1；

所述絕緣導熱高分子復合材料由下述方法制備得到：

（1）采用溶液共混法將苯并唑類聚合物納米纖維和導熱填料共混，得到共混液，去除共混液中的大部分溶劑后，得到含少量溶劑的復合材料；

（2）對所述復合材料進行熱壓取向，同時去除殘余的溶劑；

所述熱壓取向在真空條件下進行，壓力為10MPa，溫度為80℃；

（3）對步驟（2）中熱壓取向后的復合材料進行熱處理交聯，所述熱處理交聯的溫度為600℃，時間為30min，得到所述絕緣導熱高分子復合材料；

所述絕緣導熱高分子復合材料層間具有單軸取向結構；

所述絕緣導熱高分子復合材料的面內導熱系數為46 W m^-1 K^-1以上；

所述絕緣導熱高分子復合材料同時具備的面間導熱系數為6 W m^-1 K^-1以上。

2.根據權利要求1所述的絕緣導熱高分子復合材料，其特征在于，所述絕緣導熱高分子復合材料在高溫火焰下燃燒30 min后仍保持結構完整性，UL-94垂直燃燒測試為不燃；所述高溫指溫度700℃；

和/或，所述絕緣導熱高分子復合材料的極限氧指數測試值不低于70 %；

和/或，所述絕緣導熱高分子復合材料的熱失重溫度高于600 ℃。

3.權利要求1-2任一項所述絕緣導熱高分子復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）采用溶液共混法將苯并唑類聚合物納米纖維和導熱填料共混，得到共混液，去除共混液中的大部分溶劑后，得到含少量溶劑的復合材料；

（2）對所述復合材料進行熱壓取向，同時去除殘余的溶劑；

所述熱壓取向在真空條件下進行，壓力為10MPa，溫度為80℃；

（3）對步驟（2）中熱壓取向后的復合材料進行熱處理交聯，所述熱處理交聯的溫度為600℃，時間為30min，得到所述絕緣導熱高分子復合材料。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述共混液中的溶劑，記為溶劑a，選自苯酚、叔丁醇、二氧六環、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、丙酮和水中的至少一種。

5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述苯并唑類聚合物納米纖維的制備過程包括以下步驟：

（a）將苯并唑類聚合物溶解于酸性溶劑中，形成苯并唑類聚合物的均相溶液；

（b）再將磷酸加入到所述均相溶液中混合均勻；經低溫誘導磷酸結晶，加入溶劑溶解磷酸晶體，并通過離心去除磷酸，得到苯并唑類聚合物的納米纖維；

所述低溫誘導結晶的溫度為-8～0 ℃。

6.權利要求1-2任一項所述絕緣導熱高分子復合材料在航空航天、軍事或電子信息領域中的用途。

7.權利要求6所述的用途，其特征在于，所述絕緣導熱高分子復合材料作為導熱、阻燃或可穿戴材料的用途。