[发明专利]导热绝缘复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，公开了一种导热绝缘复合材料，所述复合材料包括10‑25重量份的多孔填料、30‑65重量份的聚合物、10‑25重量份的固化剂以及0‑55重量份的导热填料；其中，所述多孔填料选自泡沫陶瓷和/或泡沫镍。本发明提供的导热绝缘复合材料，引入了多孔填料，构建了网状结构，尤其是当多孔填料为泡沫陶瓷时，能够很好地利用骨架材料的增强作用，使得所述复合材料导热绝缘性能优异，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种导热绝缘复合材料及其制备方法。

背景技术

现代电子产品向多功能化，高集成度和大功率的发展导致设备在运行过程中严重蓄热，提高电子产品的散热效率是现代电子和机械系统设计中的关键。环氧树脂能够满足电子材料高绝缘性、良好临界电气特性、低膨胀等特性。但是环氧树脂的导热性能不好，导热系数只有0.2W/(m·K)左右。如果能够提高环氧树脂的导热性能，则会拓宽环氧树脂的应用领域，尤其是在导热封装领域的应用。因此，人们不断寻求新型的高导热绝缘材料。

CN201920846676.0公开了三维网络导热结构和电子设备，该三维网络导热结构包括表面层和设置于表面层内部的内部层；其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。

CN201911135251.X公开了一种三维导热绝缘环氧树脂复合材料及其制备方法，该三维网络采用制备导热气凝胶的方式预先构建三维导热网络，三维导热绝缘环氧树脂复合材料由以下质量百分数的组分制成：导热填料0.89-9.64‰，纤维素纳米纤维0-4.45％，环氧树脂75.98-80.00％，固化剂18.99-20.00％，溶剂余量。

以上方案存在导热绝缘材料导热性能差且制备成本高、操作步骤繁琐以及环境友好性差等缺点。因此，需要寻求一种导热性以及绝缘性能较好的复合材料及其制备方法，该方法需要制备成本低、操作简单且环境友好。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的导热绝缘材料导热性能差且制备成本高、操作步骤繁琐以及环境友好性差等技术问题，提供一种导热绝缘复合材料及其制备方法，该复合材料导热绝缘性能优异，且其制备方法具有成本低、操作简单且环境友好的优势。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种导热绝缘复合材料，所述复合材料包括10-25重量份的多孔填料、30-65重量份的聚合物、10-25重量份的固化剂以及0-55重量份的导热填料；其中，所述多孔填料选自泡沫陶瓷和/或泡沫镍。

本发明第二方面提供一种制备导热绝缘树脂复合材料的方法，该方法包括：

(1)将30-65重量份的聚合物、10-25重量份的固化剂以及0-55重量份的导热填料进行第一混合，得到混合物；

(2)将所述混合物与10-25重量份的多孔填料进行第二混合，依次进行干燥、固化，得到所述复合材料。

本发明第三方面提供一种前述第二方面所述的方法制得的导热绝缘树脂复合材料。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果：

1)本发明提供的导热绝缘复合材料，其热导率高达4.28(m·K)，导热性能优异，且电阻率均大于5.23×10¹⁴Ω·m，因此还兼具良好的绝缘能力；

2)本发明优选的实施方式中，引入多孔填料的同时，配合导热填料的作用，可增强3D导热网络结构之间的连接，使得本发明得到的导热效果优于现有技术；

3)本发明的制备工艺简单、周期短，同时安全性高，节约了大量的人力物力；

4)本发明制备所述导热绝缘复合材料的原料不涉及危险有毒试剂，具备环境友好的优势。

附图说明