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一種兼具阻燃性與導熱性的復合材料及其制備方法與流程

文檔序號:11895356閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種兼具阻燃性與導熱性的復合材料,其特征在于,包括阻燃型石墨烯、導熱填料、以及環氧樹脂基材,該復合材料是由所述阻燃型石墨烯與所述導熱填料協同增強導熱性和阻燃性能的環氧樹脂基復合材料;其中,

所述阻燃型石墨烯占該復合材料的0.5~5wt%,所述導熱填料占該復合材料的10~70wt%;

優選的,所述阻燃型石墨烯為還原氧化石墨烯、以及有機阻燃劑改性的還原氧化石墨烯中的至少一種;

所述導熱填料為微米級導熱填料。

2.如權利要求1所述兼具阻燃性與導熱性的復合材料,其特征在于,所述阻燃型石墨烯的長徑比不小于5000。

3.如權利要求1所述兼具阻燃性與導熱性的復合材料,其特征在于,所述微米級導熱填料為α晶型氧化鋁、以及六方氮化硼中的至少一種,所述α晶型氧化鋁的顆粒粒徑為1~50μm;

所述六方氮化硼為片層結構,片層長度為1~25μm,厚度為50~500nm,長徑比為10~100。

4.如權利要求1所述兼具阻燃性與導熱性的復合材料,其特征在于,所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、以及雙酚F型環氧樹脂中的任意一種。

5.一種兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(a)將阻燃型石墨烯添加到環氧樹脂預聚物中,然后攪拌混合,得到均勻的環氧樹脂預聚物/石墨烯分散體系;優選的,所述阻燃型石墨烯為還原氧化石墨烯、以及有機阻燃劑改性的還原氧化石墨烯中的至少一種;

(b)向所述步驟(a)得到的所述環氧樹脂預聚物/石墨烯分散體系中添加導熱填料,然后攪拌混合均勻,得到環氧樹脂預聚物/石墨烯/導熱填料分散體系;優選的,所述導熱填料為微米級導熱填料;

(c)將所述步驟(b)得到的所述環氧樹脂預聚物/石墨烯/導熱填料分散體系進行抽真空脫除氣泡后加入固化劑,然后進行升溫固化反應,從而得到兼具阻燃性與導熱性的復合材料。

6.如權利要求5所述兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(a)中,所述阻燃型石墨烯的長徑比不小于5000;所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、以及雙酚F型環氧樹脂中的任意一種。

7.如權利要求5所述兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,所述還原氧化石墨烯為化學還原氧化石墨烯;所述有機阻燃劑改性的還原氧化石墨烯所采用的改性劑為含磷元素的有機阻燃劑,優選為同時含氮元素和磷元素的有機阻燃劑,優選為末端含有氨基的聚磷酰胺類阻燃劑。

8.如權利要求5所述兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(b)中,所述微米級導熱填料為α晶型氧化鋁、以及六方氮化硼中的至少一種,所述α晶型氧化鋁的顆粒粒徑為1~50μm;

所述六方氮化硼為片層結構,片層長度為1~25μm,厚度為50~500nm,長徑比為10~100。

9.如權利要求5所述兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(c)中,所述固化劑為咪唑類固化劑、酸酐類固化劑及氨基類固化劑中的至少一種;所述固化劑的添加量是所述步驟(a)中所述環氧樹脂預聚物的2~50wt%。

10.如權利要求5所述兼具阻燃性與導熱性復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(c)中,所述升溫固化反應是先進行低溫固化反應,再進行高溫固化反應;所述低溫固化反應的反應溫度為60~100℃,所述高溫固化反應的反應溫度為140~180℃。

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