[發明專利]一種高導熱環氧樹脂固化物及其制備方法

有效

• 申請號: 202111253081.2
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113861385B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 郝杰;桂起林;歐秋仁;邵明旺;董大為
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發明提供了一種高導熱環氧樹脂固化物及其制備方法，應用于高分子復合材料技術領域，該方法包括：將環氧樹脂、蒽醌型固化劑、促進劑和溶劑進行攪拌，得到樹脂溶液；將所述樹脂溶液進行干燥處理，得到樹脂固體粉末；將所述樹脂固體粉末進行加熱處理，得到樹脂液體；將所述樹脂液體進行固化處理，得到所述高導熱環氧樹脂固化物。本發明制備的高導熱環氧樹脂固化物具備優異的導熱性，且制備方法簡單，易于實現工業化批量生產。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料技術領域，特別涉及一種高導熱環氧樹脂固化物及其制備方法。

背景技術

電子設備運行時會產生大量熱能，如果不及時散去，會導致熱疲勞，進而不利于設備性能釋放與降低使用壽命。因此，熱管理是影響電子設備性能的一個重要因素。環氧樹脂因為重量輕、成本低、加工性能好，已被廣泛用于電子工業中，包括電子設備集成、能源儲存和轉換系統和發光二極管等工業領域。環氧樹脂是一類常見的熱固性聚合物，由于其對不同材料有很強的附著力以及具備出色的電絕緣性能，在電氣設備中的應用越來越多。然而，環氧樹脂熱固性材料的低熱導率(0.2W/(m·K))限制了其在電子工業中的進一步應用。

工業中通常采用引入無機填料的方式來提高環氧樹脂的導熱率，如氮化硼，提高環氧樹脂熱固性材料的熱導率、光學效果、阻燃性等性能。然而，高比例的填料對復合材料的機械性能和加工過程中的流變控制(例如注塑成型工藝中的流場控制)有很強的負面的影響。現有技術常通過分子設計改變材料的分子結構和鏈段結構來獲得本征型高熱聚合物，但仍存在制備工藝繁瑣，難度大，成本高的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種高導熱環氧樹脂固化物及其制備方法，能夠提供高導熱環氧樹脂固化物，其導熱性優異，且制備方法簡單。

第一方面，本發明提供了一種高導熱環氧樹脂固化物的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將環氧樹脂、蒽醌型固化劑、促進劑和溶劑進行攪拌，得到樹脂溶液；

(2)將所述樹脂溶液依次進行干燥處理、加熱處理和固化處理，得到所述高導熱環氧樹脂固化物。

優選地，在步驟(1)中，所述高導熱環氧樹脂固化物中各原料的質量份數如下：所述環氧樹脂100份、所述蒽醌型固化劑30～50份、所述促進劑10～20份、所述溶劑20～40份。

優選地，所述蒽醌型固化劑為1,2-二氨基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌、1,5-二氨基蒽醌、2,6-二氨基蒽醌中的至少一種。

優選地，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、3,3’,5,5’-四甲基聯苯二酚二縮水甘油醚中的至少一種；

所述促進劑為2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-甲基咪唑、1,8-二氮雜二環十一碳-7-烯、N,N-二甲基芐胺中的至少一種。

優選地，所述溶劑為丙酮、二氯甲烷、氯仿中的一種。

優選地，在步驟(1)中，所述攪拌的攪拌溫度為15～30℃，攪拌速度為500～700r/min，攪拌時間為25～35min。

優選地，在步驟(2)中，所述干燥處理包括如下子步驟：

(2.1)將所述樹脂溶液進行旋蒸處理，得到樹脂混合物，其中，所述旋蒸處理的溫度為15～30℃，壓力為-0.085MPa，時間為10～15min；

(2.2)將所述樹脂混合物進行真空干燥處理，得到所述樹脂固體粉末，其中，所述真空干燥處理的真空度為-0.085MPa，溫度為35～45℃，時間為25～35min。

優選地，在步驟(2)中，所述加熱處理為在110～130℃的條件下，于500～700r/min的轉速下攪拌2～4min。