[發明專利]一種高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202310243542.0
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116178618B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 齊中華;李洪飛
• 申請（專利權）人: 杭州藍碳新材料有限公司
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F222/14;C08F2/44;C08K3/38;C09K5/14
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 鄧榮貴

1.一種高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于：包括以下質量百分之數的物質組成，氮化硼粉末0—70%，交聯劑0.5-1%，引發劑0.5-1%，余量為聚離子液體單體；

所述聚離子液體單體為自制2-（三甲氨基鹽陽離子）甲基丙烯酸乙酯離子液體，包括陽離子和陰離子，其中陽離子為三甲氨基鹽陽離子（N⁺），陰離子包括碘陰離子（I^-）、四氟硼酸陰離子（BF₄^-）、六氟磷酸陰離子（PF₆^-）、雙氟磺酰亞胺陰離子（FSI^-）以及雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（TFSI^-）其中的一種或者多種組合；

所述交聯劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA），所述引發劑為偶氮二異丁腈（AIBN）。

2.一種高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料其制備方法，其特征在于：聚合物單體首先與氮化硼粉末、交聯劑、引發劑混合，混合方式采用行星混合儀混合，制備前驅體；隨后，采用原位聚合而成得到母料，所述母料在平板硫化機中熱壓成型，加工條件為溫度100℃，壓力12MPa，熱壓12h，即得所述高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料PIL/BN-2。

3.根據權利要求1所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于：所述氮化硼直徑為10微米、20微米和30微米中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于：所述的聚離子液體單體的制備包括以下步驟：

2-（二甲氨基）甲基丙烯酸乙酯的離子化：將2-（二甲氨基）甲基丙烯酸乙酯與碘甲烷反應，制備碘離子化[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-；

[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-的陰離子交換反應：將[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-溶解，加入相應質量的鋰鹽進行陰離子置換反應，萃取、減壓蒸餾后，得到聚合單體。

5.根據權利要求4所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于：步驟A中，2-（二甲氨基）甲基丙烯酸乙酯與碘甲烷的摩爾比為3:4，所用溶劑為三氯甲烷，溶液濃度為0.25?g/mL，氮氣氛圍，反應溫度為60?^oC，反應時間為12小時，反應結束后減壓蒸餾除去溶劑，得到白色粉末碘離子化[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-。

6.根據權利要求4所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于：步驟B中，將[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-溶解在去離子水中，溶液濃度為0.25?g/mL,加入鋰鹽（LiBF₄、LiPF₆、LiFSI或LiTFSI）與[2-（三甲氨基鹽）甲基丙烯酸乙酯]⁺[I]^-的摩爾比為1.5:1，進行陰離子置換反應，萃取、減壓蒸餾后，得到聚合單體為白色粘液，聚合單體的陰離子為BF₄^-、PF₆^-、FSI^-和TFSI^-中的一種。

7.根據權利要求2所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于，采用行星混合的條件為2000轉、20分鐘。

8.根據權利要求2所述的高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料，其特征在于，采用原位聚合的條件為100?^oC、12小時、壓力12MPa，，即得所述高導熱聚離子液體/氮化硼復合絕緣材料。