>[0019] 下面通过几个实施例对本发明进行具体的描述，但本发明的技术范围不限于这些 实施例。实施例和比较例中所得为材料导热性能和导电性能的测试结果。
[0020] 实施例1 : (1) 将5 g石墨和5 g NaNO3放入500 ml三口烧瓶中，并加入150 ml的硫酸。再将15 g KMnCVg慢地添加到烧瓶中，保持温度在35 °C充分搅拌6 h，反应完成后，将200 ml去离 子水注入烧瓶中使温度上升到95 °C保持15 min，溶液冷却到室温后，倒入2000 ml烧杯， 并注入30 ml的30%质量浓度的过氧化氢和700 ml去离子水，水洗和酸洗两次后，取出产 物，放入在真空干燥箱干燥，得到氧化石墨烯； (2) 先将20 g晶须状或纳米线状无机填料放在真空干燥箱中105 °C干燥4 h，然后放 入含有200 ml甲苯的500 ml三口烧瓶中，安装回流冷凝装置，将5ml表面改性剂加入烧 瓶，并在135 °C搅拌4 h，产物经过乙醇清洗和离心后把放入真空干燥箱干燥，得到表面改 性剂修饰过的晶须状或纳米线状无机填料； (3) 将步骤（1)得到的氧化石墨烯I g在含有200 ml乙醇的烧杯中充分搅拌均匀，然 后用尖端超声仪超声30 min，加入步骤（2)得到的表面改性剂修饰过的晶须状或纳米线状 无机填料，匀速搅拌2 h，制得氧化石墨烯包覆的无机填料，为了制备还原氧化石墨烯包覆 无机填料，将氧化石墨稀包覆无机填料放入管式炉在1000 °C下通氮气退火处理30 min，或 将氧化石墨烯包覆无机填料经过还原性化学物质进行还原； (4) 将环氧树脂基体30g、氧化石墨稀包覆的无机填料40g和固化剂30g使用行星式真 空搅拌脱泡机在2000 rpm公转转速和1000 rpm的自转转速下搅拌5 min，再加入模具中， 放置在平板热压机中，加热至80 °C固化4 h，再将温度升高至120 °C后固化2 h，得到石墨 烯包覆无机填料环氧树脂复合胶，其性能测试结果见表1。
[0021] 实施例2: 实施方法如实施例1相同，将步骤（3)得到石墨稀包覆的无机填料改为20g，环氧树脂 基体40g，固化剂改为39g，其它组分及质量不变。
[0022] 实施例3 : 实施方法如实施例1相同，将步骤（3)得到石墨稀包覆的无机填料改为40g，环氧树脂 基体30g，固化剂改为29g，其它组分及质量不变。
[0023] 实施例4 : 实施方法如实施例1相同，将步骤（3)得到石墨稀包覆的无机填料改为60g，环氧树脂 基体20g，固化剂改为19g，其它组分及质量不变。
[0024] 实施例5 : 实施方法如实施例1相同，将步骤（3)得到石墨稀包覆的无机填料改为80g，环氧树脂 基体l〇g，固化剂改为9g，其它组分及质量不变。
[0025] 实施例6 : 实施方法与实施例5作对比，纯无机填料80g，环氧树脂基体10g，固化剂改为9g，其它 组分及质量不变。
[0026] 实施例7 : 实施方法与实施例5作对比，环氧树脂基体50g，固化剂改为49g，其它组分及质量不 变。
[0027] 上述所得复合材料性能测试结果见表1 表1复合材料性能测试结果
【主权项】
1. 一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶，其特征在于，包括以下质量分数的组 分： 环氧树脂基体 30~20% 石墨稀包覆的无机填料 40~50% 固化剂 30~20%。
2. 根据权利要求1所述的复合胶，其特征在于，环氧树脂基体选自双酚A型环氧树脂或 双酚F型环氧树脂。
3. 根据权利要求1所述的复合胶，其特征在于，无机填料为晶须状或纳米线状的氧化 锌、氧化铝、碳化硅、氮化铝中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的复合胶，其特征在于，石墨烯为单层石墨烯，或者少层石墨烯 微片。
5. 根据权利要求1所述的复合胶，其特征在于，固化剂为胺类固化剂和酸酐类固化剂 中的一种或几种。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的复合胶的制备方法，其特征在于，按如下步骤进 行： (1) 将石墨和NaNO3放入烧瓶中，并加入硫酸，再将KMnO 4添加到烧瓶中，保持温度在 30~50 °C充分搅拌4~8 h，反应完成后，将在烧瓶中加入去离子水使温度上升到80-95 °C 保持10~20分钟，再将溶液冷却到室温后，并注入过氧化氢和去离子水，再经过水洗和酸洗 后，取出产物，放入在真空干燥箱干燥后，得到氧化石墨烯； (2) 先将晶须状或纳米线状无机填料放在真空干燥箱中100~120 °C干燥2~4 h，然后 放入含有有机溶剂的烧瓶中，安装回流冷凝装置，将表面改性剂加入烧瓶，并在120~140 °C 搅拌4~6 h，产物经过乙醇清洗和离心后放入真空干燥箱干燥，得到表面改性剂修饰过的晶 须状或纳米线状无机填料； (3) 将步骤（1)得到的氧化石墨烯溶于有机溶剂中充分搅拌均匀，然后超声0. 5~1 h， 再加入步骤（2)得到的表面改性剂修饰过的晶须状或纳米线状无机填料，匀速搅拌2~4 h， 制得氧化石墨稀包覆的无机填料； (4) 将环氧树脂基体、氧化石墨烯包覆的无机填料和固化剂按配比使用行星式真空搅 拌脱泡机在1500~2000 rpm公转转速和800~1000 rpm的自转转速下搅拌5~10 min后加入 模具中，在平板热压机中加热至80~100 °C，固化3~5 h，再将温度升高至120~130 °C后固化 1~2 h，得到石墨稀包覆无机填料环氧树脂复合胶。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的表面改性剂为氨基硅烷偶联 剂。
8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述还原性化学物质选自水合肼，抗 坏血酸，对苯二胺，乙二胺、氢碘酸中的一种或几种。
9. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（3)中还包括将氧化石墨烯包覆 无机填料还原的步骤：将氧化石墨烯包覆的无机填料放入管式炉在高温下通惰性气体退火 处理0. 5~1 h ;或将氧化石墨烯包覆无机填料加入含有还原性化学物质的水溶液中加热至 90 °C进行还原，保持2 h后，过滤干燥。
【专利摘要】本发明涉及一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶，包括以下质量分数的组分：环氧树脂基体30～20%，石墨烯包覆的无机填料40～50%，固化剂30～20%。该复合胶可以有效构成热传导通路和导电网络，使得在较低的填充量下，该复合胶的导热导电性能优异，其最高导热系数大于10W/mK，最高电导率大于40S/m。本发明成本低廉，无溶剂，无毒，环保，操作便捷，易于工业化生产，作为一种优良的热界面材料，可广泛应用散热器件，电子封装，电子设备，化工能源，汽车工业及航空航天等领域。
【IPC分类】C09J9-02, C09J163-00, C09J11-04
【公开号】CN104861910
【申请号】CN201510258961
【发明人】于中振, 江悦, 张好斌, 李晓锋, 曲晋
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月20日