[發明專利]一種導熱絕緣的環氧樹脂復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210377382.4
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114836004B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 張哲源
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/06;C08K3/38;C08K9/04;C08K3/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種導熱絕緣的環氧樹脂復合材料及其制備方法和應用。本發明的導熱絕緣的環氧樹脂復合材料包括以下質量份的組分：環氧樹脂：100份；硅烷偶聯劑接枝改性的氮化硼納米片：1份～5份；二乙烯三胺接枝改性的碳納米管：0.3份～1份；固化劑：80份～90份；促進劑：0.75份～1.25份。本發明的導熱絕緣的環氧樹脂復合材料具有導熱性能優異、絕緣性能優異、力學性能好等優點，且其制備方法簡單、生產成本低，適合進行大規模工業化應用。

技術領域

本發明涉及導熱絕緣材料技術領域，具體涉及一種導熱絕緣的環氧樹脂復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

電子產品向著小型化、便攜化發展是科技發展的必然趨勢，要滿足這一發展趨勢不僅要求電子元器件向小型輕量化發展，還要求電子元器件的集成化程度進一步提高。電子元器件集成化程度的提高也會帶來熱量的急劇積累，進而會導致電子產品內部溫度的大幅升高，最終會對電子元器件的穩定性、可靠性和壽命產生影響。高溫會危及半導體的結點，損傷電路的連接界面，增加導體的阻值和造成機械應力損傷。因此，對于集成化程度和組裝密度都較高的便攜式電子產品(例如：筆記本電腦、手機等)，如何解決電子元器件的散熱問題已經成為產品研發的關鍵之一。

環氧樹脂具有良好的耐腐蝕性和絕緣性，且價格低廉，廣泛用于電氣設備絕緣和電子封裝領域。環氧樹脂本身的導熱性差(熱導率約0.2W/(m·K))，通常是通過添加無機粒子、碳材料、金屬顆粒等導熱填料來賦予其優良的導熱性能。然而，現有的環氧樹脂復合導熱材料普遍存在導熱填料與環氧樹脂的相容性差的問題，易發生相分離，界面熱阻大，復合材料的綜合性能較差，難以滿足日益增長的實際應用需求。

因此，開發一種導熱性能優異、絕緣性能優異、力學性能好的環氧樹脂復合材料具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導熱絕緣的環氧樹脂復合材料及其制備方法和應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種導熱絕緣的環氧樹脂復合材料，包括以下質量份的組分：

環氧樹脂：100份；

硅烷偶聯劑接枝改性的氮化硼納米片：1份～5份；

二乙烯三胺接枝改性的碳納米管：0.3份～1份；

固化劑：80份～90份；

促進劑：0.75份～1.25份。

優選的，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂中的至少一種。

進一步優選的，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂。

更進一步優選的，所述環氧樹脂為常州市潤翔化工有限公司的環氧樹脂E51。

優選的，所述硅烷偶聯劑接枝改性的氮化硼納米片的片徑為450nm～550nm。

優選的，所述硅烷偶聯劑接枝改性的氮化硼納米片通過以下方法制備得到：將硅烷偶聯劑分散在乙醇溶液中，再加入氮化硼納米片后進行超聲分散，再加熱進行回流攪拌，再進行抽濾、洗滌和干燥，即得硅烷偶聯劑接枝改性的氮化硼納米片。

優選的，所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-560、硅烷偶聯劑KH-570中的至少一種。

優選的，所述回流攪拌的時間為1h～3h。

優選的，所述干燥在90℃～110℃下進行，干燥時間為20h～30h。

優選的，所述二乙烯三胺接枝改性的碳納米管的長度為10μm～20μm，內徑為5nm～12nm，外徑為30nm～50nm。

優選的，所述二乙烯三胺接枝改性的碳納米管通過以下方法制備得到：