[发明专利]一种基于BN-Al2

说明书

本发明涉及环氧树脂技术领域，且公开了一种基于BN‑Al₂O₃改性的高导热绝缘环氧树脂材料，包括以下配方原料及组分：Al₂O₃‑BN纳米复合材料、环氧树脂、固化剂、消泡剂。比表面巨大的多孔纳米BN负载Al₂O₃，与聚多巴胺的苯环结构通过π‑π键共轭作用和范德华力相互作用，使聚多巴胺牢牢地结合在纳米BN的表面，3‑缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷与聚多巴胺丰富的酚羟基反应，使Al₂O₃‑BN纳米复合材料含有大量的环氧基团，聚多巴胺分子与环氧树脂具有良好的相容性，Al₂O₃‑BN纳米复合材料的环氧基团与环氧树脂进行热固化交联，将Al₂O₃‑BN纳米复合材料接入环氧树脂的分子链中，增强了纳米Al₂O₃和BN与环氧树脂的相容性和分散性，赋予了环氧树脂优异的绝缘性能和导热性能。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，具体为一种基于BN-Al₂O₃改性的高导热绝缘环氧树脂材料及其制法。

背景技术

绝缘材料是电工产品发展的基础和保证，对电气电机工业的发展具有重要的作用，而绝缘材料依赖于高分子材料的发展，因此绝缘性的高分子材料直接制约和影响着电工产品的发展和进步，高分子绝缘材料主要有酚醛树脂、聚氯乙烯、聚酰胺酰亚胺和聚马来酰亚胺等材料，涉及电工、轻工、石化、纺织、建材等行业领域。

环氧树脂是一种热固性树脂，产品主要有结构胶、耐低温胶、导电胶、发泡胶和土木建筑胶等，可以用作涂料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等，在体育用品、土木建筑、电子电器和汽车机械等领域应用广泛，环氧树脂绝缘性能良好，在广泛应用在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装方面，但是随着电气电机工业工业的快速发展，传统的环氧树脂绝缘材料以及不能满足工业需求，需要开发出绝缘性能和导热性能更加优异的环氧树脂材料，氧化铝和氮化硼具有很高的热导率和体积电阻率，而氧化铝的成本比氮化硼便宜很多，因此可以将氧化铝作为主添加剂，氮化硼作为副添加剂，与环氧树脂进行复合，来增强材料的绝缘性能和导热性能，但是纳米氧化铝和纳米氮化硼与环氧树脂的相容性很差，在环氧树脂中很容易团聚，会严重影响环氧树脂材料的机械性能和实际使用性能，因此提高纳米氧化铝和纳米氮化硼与环氧树脂的相容性是解决问题的关键。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于BN-Al₂O₃改性的高导热绝缘环氧树脂材料及其制法，解决了环氧树脂的绝缘性能和导热性能不佳的问题，同时解决了纳米氧化铝和纳米氮化硼与环氧树脂的相容性不好的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于BN-Al₂O₃改性的高导热绝缘环氧树脂材料，包括以下原料及组分：Al₂O₃-BN纳米复合材料、环氧树脂、固化剂、消泡剂，质量比为5-35:100:40-80:0.5-2。

优选的，所述BN-Al₂O₃纳米复合材料制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入蒸馏水和纳米Al₂O₃，置于超声分散仪中，超声分散均匀后加入硼酸和三聚氰胺，加热至70-100℃，匀速搅拌反应5-10h，将溶液置于液氮氛围中冷冻降温，并通过真空冷冻干燥机进行冷冻干燥除去溶剂，固体产物置于气氛电阻炉中，并通入氩气，升温速率为5-10℃/min，升温至1080-1150℃，煅烧3-5h，煅烧产物即为纳米多孔BN负载Al₂O₃。