一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺复合材料及其制备方法技术

本说明书公开了一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺（BN@PDA/PI）复合材料及其制备方法，属于高性能导热复合材料制备领域，包含聚酰亚胺（PI，68.9~91.3 wt%）和聚多巴胺改性氮化硼（BN@PDA，8.7~31.1 wt%）两种组分，所述改性填料BN@PDA中PDA的含量为1.46 wt%；首先用PDA对BN进行包覆，获得改性填料BN@PDA，再将其与PI溶液共混，可通过引入氢键改善其与PI的界面、抑制团聚并降低界面热阻，之后通过真空辅助抽滤，制备出BN@PDA在PI基体面内高度取向的坯料，然后在适当温度、压力下热压成复合材料，可减少复合材料的缺陷，并进一步提高BN@PDA在PI基体中的面内取向度，最终赋予复合材料优异的面内导热性能。

A high thermal conductivity polydopamine modified boron nitride / polyimide composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种通过“填料表面修饰、真空辅助抽滤、热压成型”的工艺制备具有低界面热阻、填料面内高度取向的聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺（BN@PDA/PI）复合材料及其制备方法，从而赋予BN@PDA/PI复合材料高的导热性能。本专利属于高性能导热复合材料制备领域。
技术介绍
随着现代电子设备向微型化、集成化、多功能化方向发展，若在运行过程中产生的热量难以及时排出，将导致设备局部温度过高，进而严重影响设备的可靠性与使用寿命。聚酰亚胺（PI）因具有耐老化、耐高低温性能、力学性能高等优点，广泛应用于航空航天、电子器件等领域。但因PI本征的热导率较低（<0.4W/(m·K)），导致其作为导热材料在电子器件领域的应用受限。为提高聚合物的热导率，通常采用在聚合物基体中引入高导热无机填料的方法。但无机填料会引入不利于导热性能的因素。一方面，无机填料在聚合物中不易分散均匀；另一方面因无机填料与聚合物相容性较差，会引入大量界面。据文献报道，通过对填料进行表面修饰，比如：引入氢键、反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺（BN@PDA/PI）复合材料，其特征为包含聚酰亚胺（PI，68.9~91.3 wt%）和聚多巴胺改性氮化硼（BN@PDA，8.7~31.1 wt%）两种组分，所述改性填料BN@PDA中PDA的含量为1.46 wt%，通过PDA包覆BN，再将其与PI、溶剂（DMAc）共混，而后依次经真空辅助抽滤、烘干、热压制得BN@PDA/PI复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺（BN@PDA/PI）复合材料，其特征为包含聚酰亚胺（PI，68.9~91.3wt%）和聚多巴胺改性氮化硼（BN@PDA，8.7~31.1wt%）两种组分，所述改性填料BN@PDA中PDA的含量为1.46wt%，通过PDA包覆BN，再将其与PI、溶剂（DMAc）共混，而后依次经真空辅助抽滤、烘干、热压制得BN@PDA/PI复合材料。


2.一种高导热聚多巴胺修饰氮化硼/聚酰亚胺（BN@PDA/PI）复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）BN@PDA的制备：将BN粉末分散于去离子水中，再加入三（羟甲基）氨基甲烷，待完全溶解后再依次加入无水乙醇、盐酸溶液搅匀，最后加入多巴胺盐酸盐，搅拌5~10h；将得到的BN@PDA分散液用乙醇/水混合液离心洗涤3~5次，转速为3000~5000rpm；抽滤后在60~80℃烘干10~16h后得到BN@PDA改性填料；
（2）PI溶液的制备：将PI原料加入二甲基乙酰胺（DMAc）中，在120~140℃下搅拌6~10h；
（3）BN@PDA/PI混合液的制备：取BN@PDA与DMAc混合，依次超声20~40min，再将其与PI溶液混合，搅拌20~40min，BN@PDA/PI混合液中PI和DMAc质量比为1:4；
（4）真空辅助抽滤制备样品坯料：将慢速定性滤纸装入布氏漏斗后用去离子水润湿，然后打开真空泵将多余水分抽干，但仍保持滤纸湿润；抽取适量混合液并将其均匀的涂覆在滤纸上，且与漏斗内壁无间...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈妍慧，丁栋梁，尚志慧，李剑，闵超，刘振国，张秋禹，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61