基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法
【专利摘要】本发明公开了基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法。采用纳米级碳化硅粉体比微米级粉体填料不仅接触更加充份，形成接触导热链，且更容易与高分子链接枝，形成Si-O-Si链导热骨架做为主要导热通路，纳米碳化硅粉体体积比为13.8%(折合成质量比不到30%）就大幅度提高环氧树脂导热率到4.1瓦/米·开。本发明大幅度提高复合材料的导热率，同时不降低复合材料的机械性能，SiC经表面改性后可有效提高复合材料的导热性能和力学性能，并且改性SiC的加入可有效降低EP的玻璃化转变温度。
【专利说明】基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明公开了基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法。
【背景技术】
[0002]环氧树脂(EP)胶粘剂具有可室温固化、固化压力仅为接触压力、粘接力大、机械强度高以及被粘接材料广等优点，因而在国民经济各领域中得到广泛应用。但是EP胶粘剂又存在着耐热性能差和韧性低等缺点，从而严重限制了其适用范围。
[0003]有机硅中硅键的键能要高于碳氧键的键能，可有效改善EP的耐热性和韧性；有机硅树脂除具有低温韧性、低表面能、耐热、耐候、憎水、介电性能优良，还具有表面迁移富集特性，有机硅对环氧树脂进行改性，使两种聚合物材料的优势得到互补。
【发明内容】
[0004]本发明基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法，采用纳米级碳化硅粉体比微米级粉体填料不仅接触更加充份，形成接触导热链，且更容易与高分子链接枝，形成S1-O-Si链导热骨架做为主要导热通路，纳米碳化硅粉体体积比为13.8% (折合成质量比不到30%)就大幅度提高环氧树脂导热率到4.1瓦/米?开，该方法采用以下步骤:
(1)SiC的表面改性；
将干燥的SiC分散在乙醇溶剂中，搅拌均匀后将其加入到KH-550/乙醇混合液中，调节pH值为4左右，边搅拌(1500r/min)边升温至80°C，反应4h，然后室温静置24h，经多次抽滤后将其在真空烘箱中干燥24h以上；
(2)SiC/EP导热复合材料的制备；
首先将EP进行预热，然后加入一定比例的SiC，搅拌均匀后加入适量的MeHHPA和DMP-30，经搅拌，超生分散和抽真空处理后，将其浇注到预热模具中，70°C抽真空脱泡若干时间，最后按照阶段升温法“75°C /Ih—100C /Ih—130°C /3h”进行固化，冷却室温后脱模即可。
[0005]所述环氧树脂导热率随纳米碳化硅的用量增加而增加。
[0006]所述SiC经表面改性后，体系中形成S1-O-Si立体网络联接点增多，其与体系中SiC颗粒间相互接触形成的导热网链共同作用，可显著提高复合材料的导热性能。
[0007]本发明具有的积极效果是:
本发明大幅度提高复合材料的导热率，同时不降低复合材料的机械性能，SiC经表面改性后可有效提高复合材料的导热性能和力学性能，并且改性SiC的加入可有效降低EP的玻璃化转变温度。
【具体实施方式】
[0008]为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
[0009]基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法。采用纳米级碳化硅粉体比微米级粉体填料不仅接触更加充份，形成接触导热链，且更容易与高分子链接枝，形成S1-O-Si链导热骨架做为主要导热通路，纳米碳化硅粉体体积比为13.8%(折合成质量比不到30%)就大幅度提高环氧树脂导热率到4.1瓦/米?开，该方法采用以下步骤:
(1)SiC的表面改性；
将干燥的SiC分散在乙醇溶剂中，搅拌均匀后将其加入到KH-550/乙醇混合液中，调节pH值为4左右，边搅拌(1500r/min)边升温至80°C，反应4h，然后室温静置24h，经多次抽滤后将其在真空烘箱中干燥24h以上；
(2)SiC/EP导热复合材料的制备；
首先将EP进行预热，然后加入一定比例的SiC，搅拌均匀后加入适量的MeHHPA和DMP-30，经搅拌，超生分散和抽真空处理后，将其浇注到预热模具中，70°C抽真空脱泡若干时间，最后按照阶段升温法“75°C /Ih—100C /Ih—130°C /3h”进行固化，冷却室温后脱模即可。
[0010]环氧树脂导热率随纳米碳化硅的用量增加而增加。
[0011]SiC经表面改性后，体系中形成S1-O-Si立体网络联接点增多，其与体系中SiC颗粒间相互接触形成的导热网链共同作用，可显著提高复合材料的导热性能。
【权利要求】
1.基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法，其特征在于:采用纳米级碳化硅粉体比微米级粉体填料不仅接触更加充份，形成接触导热链，且更容易与高分子链接枝，形成S1-O-Si链导热骨架做为主要导热通路，纳米碳化硅粉体体积比为13.8% (折合成质量比不到30%)就大幅度提高环氧树脂导热率到4.1瓦/米?开，该方法采用以下步骤:(I) SiC的表面改性；将干燥的SiC分散在乙醇溶剂中，搅拌均匀后将其加入到KH-550/乙醇混合液中，调节PH值为4左右，边搅拌(1500r/min)边升温至80°C，反应4h，然后室温静置24h，经多次抽滤后将其在真空烘箱中干燥24h以上；(2) SiC/EP导热复合材料的制备；首先将EP进行预热，然后加入一定比例的SiC，搅拌均匀后加入适量的MeHHPA和DMP-30，经搅拌，超生分散和抽真空处理后，将其浇注到预热模具中，70°C抽真空脱泡若干时间，最后按照阶段升温法“75°C /lh——100C /Ih——130°C /3h”进行固化，冷却室温后脱模即可。
2.根据权利要求1所述基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法，其特征在于，所述环氧树脂导热率随纳米碳化硅的用量增加而增加。
3.根据权利要求1所述基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法，其特征在于，所述阻SiC经表面改性后，体系中形成S1-O-Si立体网络联接点增多，其与体系中SiC颗粒间相互接触形成的导热网链共同作用，可显著提高复合材料的导热性能。
【文档编号】C08K9/06GK104497491SQ201410807506
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】苏志玉 申请人:安徽助成信息科技有限公司