[发明专利]一种高导热环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热环氧树脂复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。在制备该复合材料的过程中，首先制备改性纤维素纳米纤维分散液、改性氮化硼纳米片，然后制备改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液，最后再以液晶环氧树脂和改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液为原料制备环氧树脂复合材料。该复合材料的导热性、机械性能、电气绝缘性能相对于传统环氧树脂复合材料有很大的优势以及实用价值。该复合材料制备方法简单，易操作，且成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高导热环氧树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

环氧树脂具有良好的介电性能、力学性能、耐化学腐蚀及耐热性能，因而被广泛应用于电气工程领域，但其导热性能较差制约了它的应用范围。随着电力系统向高电压、大容量发展，设备单位体积中产生的热量将急剧增加，会导致树脂绝缘发生劣化，这就要求环氧树脂具备较好的导热性和耐热性。但是改善环氧树脂导热性的难度较大，目前，环氧树脂导热性改善一般采用填充导热性好的物质，通过物理共混使环氧树脂的导热性提高，但这种方法容易使环氧树脂的力学性能变差，导热性能提高也有限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种高导热环氧树脂复合材料的制备方法；目的之二在于提供一种高导热环氧树脂复合材料。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种高导热环氧树脂复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备改性纤维素纳米纤维分散液

首先将复烃酯和无水乙醇加入水中，混匀后制得复烃酯水解溶液；然后向所述复烃酯水解溶液中加入纤维素纳米纤维水溶液，于70-80℃下搅拌2-3h，制得改性纤维素纳米纤维水溶液；最后向所述改性纤维素纳米纤维水溶液中加入二甲基甲酰胺，超声处理后置于离心机中进行离心置换，接着再加入二甲基甲酰胺，再次超声处理后置于离心机中进行离心置换，如此重复至所述改性纤维素纳米纤维水溶液中水全部置换为二甲基甲酰胺，制得改性纤维素纳米纤维分散液；

(2)制备改性氮化硼纳米片

首先将复烃酯和无水乙醇加入水中，混匀后制得复烃酯水解溶液；然后向所述复烃酯水解溶液中加入氮化硼纳米片，于70-80℃下搅拌2-3h后烘干，将烘干后的固体经研磨后制得改性氮化硼纳米片；

(3)制备改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液

将步骤(2)中制得的改性氮化硼纳米片加入步骤(1)中制备的改性纤维素纳米纤维分散液中，超声处理12-14h后静置10-12h，取上层清液即获得改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液；

(4)制备高导热环氧树脂复合材料

将液晶环氧树脂加热熔化后，加入步骤(3)中制得的改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液，在180℃下搅拌混匀并至所述改性纤维素纳米纤维/改性氮化硼纳米片分散液中的二甲基甲酰胺挥发，然后加入固化剂后在90-180℃下恒温搅拌15-50min后抽真空脱气，最后依次在90-150℃、120-180℃和150-210℃下固化10min、20-30min和40-60min，制得高导热环氧树脂复合材料。