[发明专利]一种高导热环氧复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热环氧复合材料及其制备方法，按质量份数，所述高导热环氧复合材料的原料组分包括：环氧树脂100份，阳离子光引发剂0.5‑3份，丙烯碳酸酯0.5‑3份，多乙烯基辐射敏化剂5‑30份，氮化铝改性颗粒10‑100份。包括：将环氧树脂、多乙烯基辐射敏化剂、氮化铝改性颗粒进行真空搅拌，然后在加入溶解有阳离子光引剂的丙烯碳酸酯，继续搅拌，注入模具后进行传动辐射固化，脱模，即得。本发明高导热环氧复合材料的导热系数可以高达1.12W/(m·K)，同时固化速度快，且得到的复合材料性能指标可以达到常规固化方法所需要的指标。

技术领域

本发明属于导热复合材料及其制备领域，特别涉及一种高导热环氧复合材料及其制备方法。

背景技术

随着信息产业的快速发展，电子元器件的应用逐渐向着高功率、高集成化、高密度的方向发展，散热问题成为制约集成电路、大功率电子元器件、大功率照明器件、大功率电力机车、混合动力机车行业发展的瓶颈。电子元器件散热问题而导致的故障达到总故障的55％，使得产品设备使用寿命降低，因此人们对导热材料提出了更新、更高的要求，除高导热性外，还要具有较低的膨胀系数以保障电子器件的封装，另外还要具有质轻、力学性能优异、易工艺化、耐化学腐蚀等优良的综合性能。特别是质轻在航空航天飞行器领域具有重要意义。电子信息产业的发展促进着导热材料的开发。

高导热高分子复合材料按照制备工艺的不同，主要分为两大类：本征型导热和填料填充型导热聚合物。本征导热聚合物在获得高导热性能的同时，可以保持聚合物本身的机械力学性能、电学性能以及耐热性能，且可以保持聚合物本身的加工性能；但是由于其制备工艺复杂，成本较高，且种类受限，现在处于应用阶段的还是比较少。填料填充型导热聚合物可以把填料加入到聚合物中直接制备出复合材料，制备方法简单、成本较低、适合的聚合物中类较多，现阶段商品化的产品主要采用添加高导热填料的方法提高导热系数。但是添加的高导热填料常常因为其比表面积比较大，容易发生团聚现象，同时由于界面问题，填料颗粒很难和基体树脂紧密结合，填料在基体树脂中的分散性问题以及界面结合问题使得复合材料不能达到很好的导热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高导热环氧复合材料及其制备方法，本发明通过采用表面引发的“可逆加成-断裂链转移聚合”聚合方法，在氮化铝颗粒表面接枝上一层侧基为环氧基团的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物，该聚合物可以改善氮化铝在环氧基体中的分散性和相容性，并且其侧基的环氧基团可以与环氧树脂基体一起固化，从而达到改善填料颗粒在基体树脂中的分散性以及界面结合性的目的，满足高导热环氧复合材料应用领域的需求。

本发明的一种高导热环氧复合材料，按质量份数，所述高导热环氧复合材料的原料组分包括：环氧树脂100份，阳离子光引发剂0.5-3份，丙烯碳酸酯0.5-3份，多乙烯基辐射敏化剂5-30份，氮化铝改性颗粒10-100份。

所述环氧树脂为脂肪族多环氧基官能团环氧树脂。

所述脂肪族多环氧基官能团环氧树脂为1,2环氧己烷-4,5二甲酸二缩水甘油酯TDE-85。

所述阳离子光引发剂为重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚中的一种或几种。

所述阳离子光引发剂为二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐、(硫化-二-4，1-仲苯基)-双(二苯基锍)-双-六氟锑酸盐、二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐、(硫化-二-4，1-仲苯基)-双(二苯基锍)-双-六氟磷酸盐、4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐中的一种或几种。

阳离子光引发剂主要是为了促进环氧树脂在电子加速器的作用下快速得到固化。

所述丙烯碳酸酯为4-甲基-1,3-二氧戊-2-酮，目的是溶解阳离子光引发剂，阳离子光引发剂在丙烯碳酸酯中的质量百分浓度为50％。