[發明專利]一種導熱絕緣材料及提升材料絕緣及導熱性能的方法

有效

• 申請號: 202110014466.7
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112759782B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 王天宇;李大雨;張貴新
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J7/12;C09D129/04;C09D5/25;C09D7/61;C09D7/63;C08L63/00;C08L27/18;C08L83/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 劉凱強;張奎燕

1.一種導熱絕緣材料，所述材料包括基材和薄膜，所述基材為絕緣聚合物，使用低溫等離子體發生裝置對所述基材表面進行改性處理；所述薄膜為氮化硼納米片薄膜，所述氮化硼納米片薄膜是在所述絕緣聚合物表面經氮化硼分子與聚乙烯醇和戊二醛通過交聯反應自組裝形成的片層狀結構；

交聯反應中，所述氮化硼納米片、聚乙烯醇和戊二醛的重量比為(1至5):(0.5至10):(0.05至0.2)。

2.根據權利要求1所述的導熱絕緣材料，其中，所述薄膜的厚度為0.1μm至100μm。

3.一種權利要求1或2所述的導熱絕緣材料的制備方法，包括以下步驟：

1）將氮化硼納米片在水中分散均勻，制成懸濁液；

2）向所述懸濁液中加入聚乙烯醇，分散均勻后加入戊二醛和鹽酸，分散均勻，得到混合液；

3）將基材表面進行親水性處理，之后將所述基材浸漬于所述混合液中。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述親水性處理為使用低溫等離子體發生裝置對所述基材表面進行改性處理。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其中，所述親水性處理為使用低溫等離子體發生裝置對所述基材表面進行改性處理，包括以下操作：

a）使用變壓器及低溫等離子體源發生等離子體，所述等離子體發生裝置使用的激發氣體選自氬氣、空氣或氮氣中的任意一種或更多種；

b) 將基材置于距等離子體出口1cm至10cm處，對基材表面進行處理5s至60s；以在基材表面滴水后憎水角小于90度為結束標志。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其中，所述激發氣體流量為5L/min至20L/min。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述氮化硼納米片、水、聚乙烯醇、戊二醛和鹽酸的重量比為(1至5):(20至1000):(0.5至10):(0.05至0.2):(0.1至1)。

8.根據權利要求3至7中任一項所述的制備方法，其中，所述基材選自環氧樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹脂和硅橡膠中的任意一種或更多種。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其中，所述環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂和酚醛型環氧樹脂中的任意一種或更多種。

10.根據權利要求3至7中任一項所述的制備方法，其中，所述氮化硼納米片的尺寸為厚為10nm至50nm，粒徑為100nm至1000nm。

11.根據權利要求3至7中任一項所述的制備方法，其中，步驟1）中所述在水中分散均勻包括使用攪拌機攪拌。

12.根據權利要求11所述的制備方法，其中，所述攪拌的轉速為50r/min至2000r/min，攪拌時間為2min至20min。

13.根據權利要求3至7中任一項所述的制備方法，其中，步驟2）中所述懸濁液先升溫至80℃至95℃，再加入所述聚乙烯醇，并在該溫度下進行第一次分散，然后冷卻至室溫；加入所述戊二醛和鹽酸后進行第二次分散。

14.根據權利要求13所述的制備方法，其中，所述第一次分散和第二次分散為攪拌分散，所述攪拌分散的攪拌轉數為50r/min至2000r/min，所述分散時間為2min至60min。

15.根據權利要求13所述的制備方法，其中，所述基材多次浸漬于所述混合液中。

16.根據權利要求13所述的制備方法，其中，所述浸漬的次數為5次至30次。