[发明专利]一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶，包括以下质量分数的组分环氧树脂基体30～20%，石墨烯包覆的无机填料40～50%，固化剂30～20%。该复合胶可以有效构成热传导通路和导电网络，使得在较低的填充量下，该复合胶的导热导电性能优异，其最高导热系数大于10 W/mK，最高电导率大于40 S/m。本发明成本低廉，无溶剂，无毒，环保，操作便捷，易于工业化生产，作为一种优良的热界面材料，可广泛应用散热器件，电子封装，电子设备，化工能源，汽车工业及航空航天等领域。

主权项

一种石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶，其特征在于，包括以下质量分数的组分：环氧树脂基体                        30～20%石墨烯包覆的无机填料                40～50%固化剂                              30～20%按如下步骤进行制备：（1）将石墨和NaNO3放入烧瓶中，并加入硫酸，再将KMnO4添加到烧瓶中，保持温度在30~50 oC充分搅拌4~8 h，反应完成后，将在烧瓶中加入去离子水使温度上升到80‑95 oC保持10~20分钟，再将溶液冷却到室温后，并注入过氧化氢和去离子水，再经过水洗和酸洗后，取出产物，放入在真空干燥箱干燥后，得到氧化石墨烯；（2）先将晶须状或纳米线状无机填料放在真空干燥箱中100~120 oC干燥2~4 h，然后放入含有有机溶剂的烧瓶中，安装回流冷凝装置，将表面改性剂加入烧瓶，并在120~140 oC搅拌4~6 h，产物经过乙醇清洗和离心后放入真空干燥箱干燥，得到表面改性剂修饰过的晶须状或纳米线状无机填料；（3）将步骤（1）得到的氧化石墨烯溶于有机溶剂中充分搅拌均匀，然后超声0.5~1 h，再加入步骤（2）得到的表面改性剂修饰过的晶须状或纳米线状无机填料，匀速搅拌2~4 h，制得氧化石墨烯包覆的无机填料；（4）将环氧树脂基体、氧化石墨烯包覆的无机填料和固化剂按配比使用行星式真空搅拌脱泡机在1500~2000 rpm公转转速和800~1000 rpm的自转转速下搅拌5~10 min后加入模具中，在平板热压机中加热至80~100 oC，固化3~5 h，再将温度升高至120~130 oC后固化1~2 h，得到石墨烯包覆无机填料环氧树脂复合胶。