[发明专利]一种导热阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料领域，公开了一种导热阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法，该复合材料包括环氧树脂基体、以及被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯‑银纳米线气凝胶，其中，被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯‑银纳米线气凝胶分散在环氧树脂基体中，环氧树脂基体材料与该被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯‑银纳米线气凝胶两者的体积比为100:1～100:5。本发明通过在环氧树脂中加入包覆有二硫化钼的还原氧化石墨烯‑银纳米线气凝胶作为填料，并控制该填料的添加比例，同时对该复合材料制备方法的整体工艺流程设计等进行改进，由此可解决目前电子封装材料导热性和阻燃性能较差，加入填料量过多又会影响环氧树脂基体的加工性能、力学性能的技术问题。

技术领域

本发明属于复合材料领域，更具体地，涉及一种导热阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

随着生产生活对于计算机等设备的运算能力和运算速度的要求越来越高，电子元器件越来越呈现出微型化和小型化的趋势。由于电路的高集成度，使其在工作时发热密度增加，工作温度提高。同时，因为其工作频率的增加，导致热量被不断地累积。温度对于集成电路的影响是非常严重，将直接影响到集成电路的使用寿命和工作的灵敏性，同时还存在着严重的火灾隐患。所以具有高导热性能的阻燃封装材料是提高电子元器件使用寿命、灵敏性以及生产安全的关键。环氧树脂因为具有优异的耐化学和耐腐蚀性能、电绝缘性能、机械强度、粘结强度和固化收缩率低等优点，使得目前电子封装材料多采用热固性环氧树脂作为基体。但是环氧树脂的低导热性能以及易燃性能限制了它的应用。

目前，通过向环氧树脂基体中加入高导热能力的碳材料(如石墨烯、碳纳米管)或者无机填料(如氧化铝、碳化硅、氮化硼)来改善材料的导热性能，但由于填料与基体间存在较大的界面热阻和分散问题，而且需要较高的填充量才能达到逾渗阈值，这样复合材料的导热性能提高并不明显又会降低复合材料的加工性和机械强度。同时这些导热填料并不能对复合材料的阻燃性能有所帮助。而为了改善复合材料的阻燃性能，通常向环氧树脂基体中加入有机阻燃剂(如十溴二苯醚、八溴二苯醚、四溴双酚A、2,4,6-三溴苯酚)或者无机阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸盐、草酸铝)。这些阻燃剂虽然可以改善材料的阻燃性能，但是对于复合材料的导热性能却没有帮助。

所以，需要一种兼具导热和阻燃性能的环氧树脂复合材料来同时解决这个问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种导热阻燃环氧树脂复合材料及其制备方法，其中通过在环氧树脂中加入特定的包覆有二硫化钼的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶作为填料，并控制该填料的添加比例，同时对该复合材料制备方法的整体工艺流程设计等进行改进，由此可解决目前电子封装材料导热性和阻燃性能较差，加入填料量过多又会影响环氧树脂基体的加工性能、力学性能的技术问题；并且，由于二硫化钼具有优良的润滑作用，能够进一步改善环氧树脂的粘度，提高复合材料的加工性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种导热阻燃环氧树脂复合材料，其特征在于，该复合材料包括环氧树脂基体、以及被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶，其中，所述被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶分散在所述环氧树脂基体中，所述环氧树脂基体材料与该被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶两者的体积比为100:1～100:5。

作为本发明的进一步优选，所述被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶中，二硫化钼与还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶两者的质量比为1:1～1:4。

作为本发明的进一步优选，所述被二硫化钼包覆的还原氧化石墨烯-银纳米线气凝胶中，还原氧化石墨烯与银纳米线两者的质量比为1:4～1:10。

作为本发明的进一步优选，所述环氧树脂基体材料为双酚A型或者双酚F型环氧树脂。

按照本发明的另一方面，本发明提供了一种导热阻燃环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：