[发明专利]一种环氧-氮化硼复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧‑氮化硼复合材料的制备方法，属于功能材料技术领域。本发明将氮化硼纳米片干燥，得预处理氮化硼纳米片；将预处理氮化硼纳米片与十八胺粉末混合，加热处理，降温，加入无水乙醇，超声，接着充氮升温反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得改性氮化硼纳米片；先将环氧树脂与溶剂搅拌混合溶解，加入改性氮化硼纳米片，改性海泡石，固化剂，改性酚醛树脂，改性氧化石墨烯，异氰酸酯，有机硅树脂，不饱和聚酯树脂，搅拌混合，注模，固化，冷却，脱模，即得环氧‑氮化硼复合材料。本发明技术方案制备的环氧‑氮化硼复合材料具有优异的热稳定性能的特点，在功能材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种环氧-氮化硼复合材料的制备方法，属于功能材料技术领域。

背景技术

随着经济步入新阶段，以集成技术为主的信息产业正在快速发展。电子产品逐渐向小型化、轻薄化、高密度化和多功能化的方向发展。为保证这些电子设备的正常使用，高速、复杂、精密运转产生的热量需要及时有效地散发出去。在高社会需求的驱动下，具有优异性能的电子封装关键材料成为科学研究和工业生产的关注热点。其中，基板材料具有承载和保护元器件的作用，是电子封装系统中极其重要的组成部分。为保证移动产品的可靠性，除了要求基板材料具有耐腐蚀、高稳定性、低热膨胀系数和高电阻率的性能外，较高的导热性能也逐渐成为一个重要的性能指标。

目前使用最多的聚合物主要有环氧树脂、聚乙烯醇、有机玻璃、工程塑料尼龙，及比较具有环保性质的纤维素大分子等。这些聚合物具有较低的介电常数、易于操作加工、较低的热膨胀系数、成本低廉和来源广泛等优点。但是，它们的散热能力却不尽如人意，其导热系数仅为0.1～0.5W·m^－1·K^－1。因此，需寻找具有较高导热性能的导热填料进行填充，以提高聚合物基体的导热系数和其他在力学、电学等方面的总体性能。目前的导热填料有很多种类，按材质大致可以分为：金属类、碳材料和陶瓷类材料。其中，金属和碳材料虽然具有较低的渗流阈值以及较高的导热系数，但由于其导电性往往较高，也限制了以此制备的聚合物复合材料在某些对绝缘性能要求较高领域的应用。陶瓷材料具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性、化学稳定性高、导热性能强，因此成为一种最为广泛用于研究、制备导热绝缘聚合物复合材料的导热填料。填料间高的接触热阻。虽然对BN进行表面功能化，可以适当改善BN和聚合物界面以及BN填料之间的相容性，并抑制声子在界面处的散射，从而提高聚合物复合材料的导热系数。但是，采用表面改性的方法对导热系数的提高非常有限。基于以上的情况，本研究提出了以BNNSs为基础填料，以金属银纳米粒子(AgNPs)为连接桥梁，在环氧树脂等聚合物基体中构建三维的导热网络，旨在制备出导热性能优异的复合材料。与简单的物理共混不同，在二维材料BNNSs的表面沉积AgNPs，此时BNNSs和AgNPs以化学键合的方式连接；然后，利用AgNPs的低熔点热性，通过环氧高温固化过程，AgNPs以“焊点”的方式与BNNSs连接在一起，最终形成导热通道，降低界面热阻，提高复合物的散热能力。

而传统环氧-氮化硼复合材料的热稳定性能还无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统环氧-氮化硼复合材料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统环氧-氮化硼复合材料热稳定性能无法进一步提高的问题，提供了一种环氧-氮化硼复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种环氧-氮化硼复合材料的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）将氮化硼纳米片干燥，得预处理氮化硼纳米片；

（2）将预处理氮化硼纳米片与十八胺粉末按质量比1：10～1：20混合，充氮加热处理，降温，接着加入预处理氮化硼纳米片质量5～8倍的无水乙醇，加热混合超声，接着充氮升温反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得改性氮化硼纳米片；