一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料制造技术

本发明专利技术提供一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料,所述复合导热绝缘热界面材料，由BN填料与羟基磷灰石纳米线经过混合、成膜、压制过程得到，其中BN填料含量1‑95％，该复合导热绝缘阻燃热界面材料在电子器件、LED等散热领域有良好的应用前景。

A BN / hydroxyapatite nanowire composite thermal insulation and flame retardant thermal interface material

【技术实现步骤摘要】
一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料
本专利技术涉及热界面材料
，尤其涉及一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。
技术介绍
目前，电子器件集成密度与功率越来越高，这对热界面材料提出了更高的要求，通常热界面材料的成膜物质基本是有机聚合物如环氧树脂、线性聚二甲基硅氧烷、EVA等，这些成膜基材具有本证热导率低及阻燃性能不佳等缺陷。BN填料具有优异的导热性能与绝缘、不燃特点，被广泛应用于导热热界面材料领域，但是以不燃性的羟基磷灰石纳米线为成膜物质制备导热阻燃绝缘热界面复合材料还没有被报道，在此我们以不燃性的羟基磷灰石纳米线为成膜物质，以BN填料为绝缘导热填料制备一种导热阻燃绝缘热界面复合材料，该复合热界面材料具有高导热率、高电阻、高阻燃等优异综合性能，在电子器件的热界面材料领域具有广阔的前景。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，是一种以羟基磷灰石纳米线为成膜基材的阻燃导热复合材料。基于上述目的，本专利技术提供了一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，所述复合导热绝缘阻燃热界面材料由BN填料与羟基磷灰石纳米线复合而成，其中，所述BN填料含量在1％-95％之间，所述羟基磷灰石纳米线含量在1％-95％之间。本专利技术采用羟基磷灰石纳米线为成膜基材及阻燃物质，可以使复合材料具有良好的耐火阻燃导热功能。同时羟基磷灰石纳米线表面的羟基与BN填料表面的羟基或氨基具有氢键相互作用可以使复合材料具有良好的力学性能及较低的界面热阻，促进复合材料提升热导率性能。上述复合导热绝缘阻燃热界面材料制备过程包括：BN填料与羟基磷灰石纳米线混合、成膜及压制过程。混合过程包括机械球磨、高速剪切、超声混合等一种或多种方式，间歇或同时作用于混合填料，混合过程中采用的溶剂包括：乙醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、蒸馏水、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、丙酮和二丙酮醇中的一种或多种；优选混合溶剂为乙醇、异丙醇及N-甲基吡咯烷酮。上述复合导热绝缘阻燃热界面材料制备过程中成膜过程选自抽滤成膜法、抄纸法、、压滤成膜法和热压成膜中的任意一种，所述热压成膜的温度在25-180℃之间；所述压制过程包括热压和/或冷压过程，热压温度20℃-300℃之间、时间在5分钟-12小时，压力1MPa-30Mpa，优选为15MPa；冷压与热压过程根据材料不同有交替压制的制备过程。所述BN填料包括BN粉体、BN纳米片、BN纳米颗粒、BN纳米管添加剂，所述纳米颗粒粒径为3-100nm，所述添加剂选自氧化铝、氧化硅和醋酸银中的任意一种或多种。所述BN纳米片包括羟基修饰BN纳米片(BN-OH)、氨基修饰BN纳米片(BN-NH2)及纯BN纳米片。所述羟基磷灰石纳米线长径比在100-1000之间，直径在3-100nm之间。所述BN填料含量在1％-95％之间，羟基磷灰石纳米线含量在1％-95％之间。所述BN纳米颗粒包括羟基修饰的BN纳米颗粒与氨基修饰的BN纳米颗粒及纯BN纳米颗粒。从上面所述可以看出，本专利技术提供的一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料至少包括如下效果：本专利技术采用羟基磷灰石纳米线为成膜基材及阻燃物质，可以使复合材料具有良好的耐火阻燃导热功能。同时羟基磷灰石纳米线表面的羟基与BN填料表面的羟基或氨基具有氢键相互作用可以使复合材料具有良好的力学性能及较低的界面热阻，促进复合材料提升热导率性能，普通热界面材料成膜基材多为有机高分子不具备高阻燃性能，而恰恰这是电子器件中较重要的指标，本专利技术采用羟基磷灰石纳米线为成膜基材可以使复合材料具有良好的耐火阻燃导热功能。同时羟基磷灰石纳米线表面的羟基与BN填料表面的羟基或氨基具有氢键相互作用可以使复合材料具有良好的力学性能及较低的界面热阻，使制备的复合材料具有优异的综合性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1得到的BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料弯曲光学照片；图2为本专利技术实施例3得到的超声分散后的BN/羟基磷灰石纳米线复合样品照片。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。实施例1羟基磷灰石纳米线2g分散在30mlN-甲基吡咯烷酮中，1000转/分钟剪切分散30分钟，加入BN-OH纳米片8g，超声分散30分钟，抽滤，60℃烘干12小时，在15MPa下压制12小时得到BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。对上述得到的BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料进行弯曲并拍照，拍照结果如图1所示。实施例2羟基磷灰石纳米线1g分散在100ml乙醇中，1000转/分钟剪切分散30分钟，加入BN-OH纳米片9g，超声分散30分钟，取10ml抽滤，60℃烘干12小时，在15MPa下压制12小时得到BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。实施例3羟基磷灰石纳米线3g分散在100ml异丙醇中，1000转/分钟剪切分散30分钟，加入BN-NH2纳米片7g，超声分散30分钟，取10ml抽滤，60℃烘干12小时，在15MPa下100℃压制12小时得到BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。上述超声分散后的BN/羟基磷灰石纳米线复合样品如图2所示。实施例4羟基磷灰石纳米线1g分散在100ml乙醇中，1000转/分钟剪切分散30分钟，加入BN纳米片9g，超声分散30分钟，取10ml抽滤，60℃烘干12小时，在15MPa下150℃压制12小时再室温下15Mpa压制12小时得到BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。实施例5羟基磷灰石纳米线3g分散在100ml乙醇及水混合溶液中，1000转/分钟剪切分散30分钟，加入BN-OH纳米片5.5g及BN分体1.5g，醋酸银0.5g超声分散30分钟，取20ml，60℃烘干12小时，在15MPa下180℃，压制12小时得到BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料。实验例分别选取实施例1-5制备得到的产品，分别进行热导率和耐热表观现象试验，试验结果如表1所示：表1BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料热导率及耐热表观现象本专利技术的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述复合导热绝缘阻燃热界面材料由BN填料与羟基磷灰石纳米线复合而成，其中，所述BN填料含量在1％-95％之间，所述羟基磷灰石纳米线含量在1％-95％之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述复合导热绝缘阻燃热界面材料由BN填料与羟基磷灰石纳米线复合而成，其中，所述BN填料含量在1％-95％之间，所述羟基磷灰石纳米线含量在1％-95％之间。


2.根据权利要求书1所述的一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述羟基磷灰石纳米线长径比在100-1000之间，直径在3-100nm之间。


3.根据权利要求1所述的一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述BN填料包括BN粉体、BN纳米片、BN纳米颗粒、BN纳米管和添加剂，所述BN纳米颗粒粒径为3-100nm，所述添加剂选自氧化铝、氧化硅和醋酸银中的任意一种或多种。


4.根据权利要求3所述的一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述BN纳米片包括羟基修饰BN纳米片、氨基修饰BN纳米片及纯BN纳米片。


5.根据权利要求3所述的一种BN/羟基磷灰石纳米线复合导热绝缘阻燃热界面材料，其特征在于，所述BN纳米颗粒包括羟基修饰的BN纳米颗粒与氨基修...

【专利技术属性】
技术研发人员：余翠平，邱胜强，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43