[发明专利]一种高导热树脂绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热树脂绝缘材料及其制备方法，包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～40份，环氧树脂固化剂30～40份，环氧树脂稀释剂20～30份，环氧树脂促进剂2～3份，氮化硼纳米片‑POSS骨架一组，所述氮化硼纳米片‑POS骨架的制备过程中所使用的氮化硼纳米片粒径为15～50μm，均由对应粒径六方氮化硼剥离得到，所述氮化硼纳米片‑POSS骨架的制备过程中所使用的POSS为γ‑缩水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷（Glycidyl POSS）材料，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51型环氧树脂，或流动性更大的环氧树脂。该绝缘材料在本身绝缘性能较好的情况下，大幅提升了导热性能，且拥有3D骨架结构，力学性能优异，生产过程消耗填料极少，成本极低，且工艺简单安全，易于批量生产。

技术领域

本发明涉及绝缘材料技术领域，特别是涉及一种高导热树脂绝缘材料及其制备方法。

背景技术

随着大功率电气、电子产品的快速发展，必然出现越来越多的发热问题，产生的热量又会引发产品的功效降低，使用寿命缩短及造成多种事故等问题。因此采用有效的方法解决结构散热和研制高导热的材料成为当务之急。电力工业是关系到国际民生的大事。大中型高压发电机、电动机运行过程中的发热、传热、冷却，直接影响到其工作效率、使用寿命和可靠性等重要指标，已成为现代电机技术发展急需解决的问题之一。

针对现有的大型电力设备中大量使用的环氧树脂材料导热性能差，易出现热老化，而常规的填料改性环氧树脂的方式需要消耗大量填料，生产成本的较高，且对环氧树脂的绝缘性能有一定影响的技术缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高导热树脂绝缘材料及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种高导热树脂绝缘材料，包括以下质量份数的原料：环氧树脂30～40份，环氧树脂固化剂30～40份，环氧树脂稀释剂20～30份，环氧树脂促进剂2～3份，氮化硼纳米片-POSS骨架一组。

优选地，所述氮化硼纳米片-POSS骨架的制备过程中所使用的氮化硼纳米片粒径为15～50μm，均由对应粒径六方氮化硼剥离得到。

优选地，所述氮化硼纳米片-POSS骨架的制备过程中所使用的POSS为γ-缩水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷（Glycidyl POSS）材料。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51型环氧树脂。

优选地，所述环氧树脂稀释剂为AGE(C12-14烷基缩水甘油醚)或BGE(丁基缩水甘油醚)。

优选地，所述环氧树脂固化剂为甲基六氢苯酐或甲基四氢苯酐，环氧树脂促进剂为常用的DMP-30促进剂。

另一方面，本发明还提供该高导热树脂绝缘材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

（1）将100mg 氮化硼纳米片与10mg的POSS置于50ml去离子水中，使用超声处理30分钟以上，同时使用玻璃棒搅拌，使其均匀分散在去离子水中，得到共混溶液；

（2）将共混溶液倒入四氟乙烯模具当中，并使用液氮冷却模具，使共混溶液冻结；

（3）将模具取出并放入真空冷冻干燥机，通过冻干处理使水分直接升华，得到氮化硼纳米片-POSS骨架；

（4）按照上述的一种高导热树脂绝缘材料来准备原料以及2份溶剂，将环氧树脂、环氧树脂稀释剂、环氧树脂固化剂、环氧树脂促进剂和溶剂进行搅拌预混，然后将其放入真空环境脱气处理1小时，得到树脂基材；其中，所述溶剂为丙酮或者异丙醇中的一种；

（5）将氮化硼纳米片-POSS骨架浸泡到树脂基材中，并置于常温、真空环境3小时以上，得到氮化硼纳米片-POSS骨架树脂预浸体；