[發明專利]一種高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110013112.0
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112778703B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王朔;曹猛;張業偉;臧健
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: C08K7/00
• 分類號: C08K7/00;C08L63/00;C08K3/38;C08K3/04;C09K5/14
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

1.一種高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述的復合材料原料組分包括環氧樹脂、納米填料與固化劑，所述的納米填料為二維片層結構氮化硼和一維管狀碳納米管的混合物，二者按質量比為 二維片層結構氮化硼：一維管狀碳納米管=1:1，所述的納米填料加入量為環氧樹脂質量的0.2-5%，所述的固化劑加入量與環氧樹脂質量比為 環氧樹脂：固化劑=1:3.3，所述的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂；所述的環氧樹脂為E-51型，所述的固化劑為胺類固化劑，型號為D230；

所述的方法包括以下步驟：

(1)按質量比，分別取環氧樹脂，二維片狀氮化硼和一維管狀碳納米管，將氮化硼與碳納米管分別溶于丙酮溶劑中，溶解分散，獲得分散均勻的氮化硼填料溶液與碳納米管填料溶液；

(2)將氮化硼填料溶液與碳納米管填料溶液添加入環氧樹脂中，均勻分散后，去除溶劑，加入固化劑，混合均勻后，進行固化，所述的固化方式為預固化+高溫固化方式，所述的預固化溫度為80℃，預固化時間為0.8-1h，高溫固化溫度為110-130℃，高溫固化時間為5-6h，制得高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料，所述的高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料斷裂韌性為1.112-1.225 MPa·m^0.5，導熱系數為0.57-0.82 W·m^-1k^-1。

2.根據權利要求1所述的高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述的二維片層結構氮化硼尺寸為30-50nm，所述的一維管狀碳納米管平均直徑為8-15nm，長度45-55um。

3.根據權利要求1所述的高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，分散方式為超聲分散，溶劑為丙酮，所述的超聲分散參數為：功率450W，溫度25℃，超聲分散時間3.5-4h。

4.根據權利要求1所述的高韌性、導熱性環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)中：

氮化硼填料溶液與碳納米管填料溶液添加入環氧樹脂后的分散方式為超聲分散，超聲參數為：功率450W，溫度25℃，超聲分散時間0.8-1h；

所述的溶劑去除方式為集熱式磁力攪拌加熱，溫度為80℃，轉速為300-500r/min，溶劑去除后，冷卻至室溫，再加入固化劑；

固化前進行抽真空脫泡處理后，進行固化反應，所述的抽真空時間為8-9min。