一种环氧树脂超高导热绝缘材料及制备方法与流程

文档序号:27126646发布日期:2021-10-27 20:14阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种环氧树脂超高导热绝缘材料,其特征在于,包括改性复合无机填料,环氧树脂基料和固化剂;按质量百分比计,所述材料的组分包括30%

55%的所述环氧树脂基料,40%

65%的所述改性复合无机填料,5%

10%的所述固化剂;所述改性复合无机填料由四种无机填料组成,所述四种无机填料为第一无机填料,第二无机填料,第三无机填料,第四无机填料;所述第一无机填料,第二无机填料,第三无机填料,第四无机填料粒径大小的比值为2

6:1

2:1

2:0.4

0.8;所述第一无机填料的平均粒径大小为100nm

300μm;按质量百分比计,所述第一无机填料,第二无机填料,第三无机填料,第四无机填料组分的比例为0.8

1:0.8

1:2.4

3:0.1

0.4;所述改性复合无机填料的微观形态为立方体、球体和/或立方体球体中间态;所述改性复合无机填料为经过粉体表面修饰改性以及粉体表面除污改性的四种无机填料。2.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述四种无机填料选自氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述环氧树脂基料为分子中具有两个及两个以上环氧基的环氧树脂;所述环氧树脂基料选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述固化剂为酸酐类固化剂;所述酸酐类固化剂选自邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述材料固化前的粘度在30℃时为1.5

2.0pa
·
s,40℃时为0.5

1.0pa
·
s。6.根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述材料的热导率≥1.7w
·
m
‑1·
k
‑1,电阻率≥3.0
×
10
16
ω
·
cm,拉伸强度为50

60mpa,弯曲强度为90

110mpa。7.根据权利要求1

6任一项所述的材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1 将四种无机填料按照组分配比混合均匀,对复合无机填料进行改性,得到改性复合无机填料;s2 将改性复合无机填料,环氧树脂基料,固化剂按照组分配比混合均匀后,加热至50

100℃;s3 采用真空浇注或浸渍玻璃纤维布的方式进行制备;s4 在烘箱温度为50

150℃下分段固化4

21h,分段固化的方式具体为在50

110℃下固化2

6h后,在135

150℃下固化1

15h,制备得到环氧树脂超高导热绝缘材料。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述s1步骤具体为:将所述复合无机填料通过湿式研磨机进行粉体表面修饰改性;将通过粉体表面修饰改性后的所述复合无机填料进行粉体表面除污改性,制备得到所述改性复合无机填料。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述粉体表面修饰改性的方式具体为:将所述四种无机填料按照组分比例混合均匀,得到所述复合无机填料;将所述复合无机
填料,0.1

0.2mm的氧化锆珠研磨介质,0.3%

1%的六偏磷酸钠分散剂加入水中得到复合无机填料原料料液,调整所述复合无机填料原料料液的质量百分比浓度为30%

70%;按质量百分比计,所述氧化锆珠与所述复合无机填料的比例为3

7:1;将所述复合无机填料原料料液置于搅拌桶中混合后放入湿式研磨机中,以1000

4000r/min的转速湿式研磨2

5小时,得到经过粉体表面修饰改性的复合无机填料。10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述粉体表面除污改性的方式具体为:按照质量百分比计,将所述经过粉体表面修饰改性的复合无机填料中加入6

7:3

4的混合表面活性剂辛酸和三乙醇胺,放入烘箱中,在100

120℃下干燥2

4h,取出后倒入高速混合器中,在1000

3000r/min的转速下搅拌,同时以喷雾的方式加入质量百分比浓度为15%

40%的异丙醇和甲苯硅烷偶联剂稀释液,温度升高到130

160℃,继续搅拌20

40min;搅拌结束后放入烘箱中进行干燥处理1

2h,加入质量百分比为70%

100%的有机溶剂乙醇,充分搅拌后通过泰勒标准筛过滤,将过滤后得到的物质加热到400

900℃,加热30min

2h,将加热后的物质进行干燥处理,得到经过粉体表面除污改性的复合无机填料。

技术总结
本发明属于超高导热填充技术体系下的导热绝缘材料技术领域,具体涉及一种环氧树脂超高导热绝缘材料及制备方法。所述材料包括环氧树脂基料,改性复合无机填料和固化剂。其中,改性复合无机填料由四种不同粒径的无机填料组成。本发明通过对四种粒径的无机填料进行表面修饰改性、除污改性后进行混合,并对粒径大小和不同粒径的用量比例进行选择,使得改性复合无机填料与环氧树脂基料及固化剂混合后,使其物理、电气性能获得保持且具备工艺实施所要求的低粘度特性。本发明提供的材料在30℃下的热导率最高能达到2.5W


技术研发人员:舒孚 韩斌
受保护的技术使用者:北京高科宏烽电力技术有限公司
技术研发日:2021.08.26
技术公布日:2021/10/26
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