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专利号: 2021113118586
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超支化聚合物改性氮化硼导热绝缘复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

(1)将超支化聚合物、氮化硼填料、有机溶剂加入容器中,经过超声处理后离心、干燥得到超支化聚合物改性氮化硼;

(2)将步骤(1)制得的超支化聚合物改性氮化硼与基体树脂、固化剂、固化剂促进剂混合,经过固化制得所述导热绝缘复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,超支化聚合物的末端同时含有环氧基团和多环芳香基团,其制备方法为:①以三官能度的环氧单体和双酚单体为原料,在催化剂四丁基溴化铵作用下在80~

120℃温度下反应4~24h;

②之后加入封端剂在80~120℃温度下反应4~12h进行改性,得到所述超支化聚合物;

所述三官能度的环氧单体为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、异氰尿酸三缩水甘油酯、丙三醇三缩水甘油醚、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基氨基间甲酚、三缩水甘油基间氨基苯酚、三(4‑羟基苯基)甲烷三缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚中的一种或多种;

所述双酚单体为4,4'‑联苯二酚、双酚芴、双酚A、双酚F、双酚AF、双酚S、丁二醇、1,3‑环己二醇、乙二醇、丙二醇、间苯二酚、对苯二酚、邻苯二酚、1,3‑萘二酚、1,8‑萘二酚、1,4‑二羟基萘、1,5‑二羟基萘、1,7‑二羟基萘、2,3‑萘二酚、2,6‑萘二酚、2,7‑萘二酚中的一种或多种;

所述封端剂的结构为COOH‑R,其中R为芘、芴、苊、菲、蒽或苝。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述三官能度的环氧单体与双酚单体的摩尔比为1.2:1~4:1;催化剂四丁基溴化铵的用量为三官能度环氧单体的1~5wt%;封端剂用量为步骤(1)①反应产物中环氧摩尔量的5%~60%;

所述封端剂为1‑芘丁酸、1‑芘甲酸、9‑芴甲酸、9‑芴乙酸、芴‑4‑羧酸、5‑苊甲酸、2‑菲甲酸、3‑菲甲酸、菲‑9‑甲酸、9‑蒽甲酸、1‑蒽羧酸、2‑蒽甲酸、3‑苝羧酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氮化硼填料为片状六方氮化硼、管状六方氮化硼、菱方氮化硼、立方氮化硼中的一种或多种;所述有机溶剂为异丙醇、四氢呋喃、乙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种;

所述超支化聚合物与氮化硼填料的质量比为0.01:1~10:1;反应体系中氮化硼的浓度为1~100g/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,超声的功率为100~

1000W,超声时间为2~24h,离心的转速为3000~10000rpm。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述固化剂为酸酐、多元胺或多元酚;所述酸酐为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、十二烷基琥珀酸酐、绿茵酸酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、甲基环己烷四酸二酐、二苯醚四酸二酐、偏苯三酸酐、聚壬二酸酐中的一种或多种;所述多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、聚酰胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N‑氨乙基哌嗪、双(4‑氨基‑3‑甲基环己基)甲烷、双(4‑氨基环己基)甲烷、间苯二甲胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺、双氰胺、己二酸二酰肼中的一种或多种;所述多元酚为烯丙基双酚A、苯酚型线形酚醛树脂、甲酚型线形酚醛树脂、用二环戊二烯改性的酚醛树脂、联苯型芳烷基酚醛树脂、对二甲苯型芳烷基酚醛树脂、三酚甲烷型线形酚醛树脂中的一种或多种;所述固化促进剂为2,4,6‑三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺、乙酰丙酮金属盐、三苯基膦及其 盐、取代脲、芳基异氰酸酯与咪唑类化合物的加成物、活性三(2‑乙基己酸)铬、有机酸盐‑胺络合物、1,8‑二氮杂‑双环(5,4,

0)‑7‑十一碳烯、2‑硫醇基苯并噻唑、过氧化物、硫脲及其衍生物、环烷基咪唑啉、2‑苯基咪唑啉、含环氧基的芳香叔胺、钛酸酯促进剂、二茂铁基促进剂、卤化铬‑酸酐络合物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述基体树脂为双马来酰亚胺树脂或环氧树脂;所述双马来酰亚胺树脂为N,N'‑4,4'‑二苯甲烷双马来酰亚胺、苯甲烷马来酰亚胺的寡聚合物、N,N'‑间苯撑双马来酰亚胺、N,N'‑间二甲苯双马来酰亚胺、N,N'‑对二甲苯双马来酰亚胺、2,2'‑双[4‑(4‑马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、双(3‑乙基‑

5‑甲基‑4‑马来酰亚胺基苯)甲烷、N,N‑(4‑甲基‑1,3‑亚苯基)双马来酰亚胺、4,4'‑二苯醚双马来酰亚胺、4,4'‑二苯砜双马来酰亚胺、1,3‑双(3‑马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3‑双(4‑马来酰亚胺基苯氧基)苯、N,N'‑对二苯酮马来酰亚胺、N,N'‑(亚甲基‑双四氢苯基)双马来酰亚胺、N,N'‑(3,3'‑二氯)‑4,4'‑二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N'‑联甲苯胺双马来酰亚胺、N,N'‑异佛尔酮双马来酰亚胺、N,N'‑p,p'‑二苯基二甲基甲硅烷基双马来酰亚胺、N,N'‑萘双马来酰亚胺、N,N'‑4,4'‑(1,1'‑二苯基‑环己烷)双马来酰亚胺、N,N'‑3,5‑(1,2,4‑三唑)双马来酰亚胺、N,N'‑吡啶‑2,6‑二基双马来酰亚胺、4,4'‑二氨基‑三苯基磷酸酯的N,N'‑马来酰亚胺、2,2‑双[3‑氯‑4‑马来酰亚胺苯氧基]苯基]丙烷、2,2‑双[3‑甲氧基‑4‑(4‑马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、1,1,1,3,3,3‑六氟‑2,2‑双[4‑(4‑马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷中的一种或多种;

所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族类环氧树脂中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述超支化聚合物改性氮化硼与基体树脂的质量比为0.05:1~4:1,所述固化剂用量为基体树脂质量的10~85wt%,所述固化促进剂的用量为基体树脂质量的0.5~10wt%。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述固化方式为阶段升温固化或双螺杆挤出固化;

阶段升温固化的条件为:80℃1h+100℃1h+120℃1h+140℃2h+160℃3h;

双螺杆挤出固化的条件为:70~110℃双螺杆捏合机熔融捏合后冷却、粉碎,经4MPa压力和175℃加热成型。

10.一种权利要求1所述制备方法制得导热绝缘复合材料的应用,其特征在于,应用于航空航天、复合材料、导热胶黏剂、覆铜板或电子封装材料领域。