【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法。
技术介绍
1、随着大功率、小型化电子器件的迅速发展，兼具柔性和有效散热的聚合物基导热复合材料作为热界面材料在电子元件领域具有广泛应用。目前大多是在聚合物基体中填充导热填料，从而提高复合材料的导热性能。但随机取向的导热填料由于没有形成有序导热通路，对复合材料的导热性能提升有限。通过调控导热填料在聚合物基体中有序取向，形成固定方向的热流路径，可以显著提高复合材料的导热性能，如热压法、冰模板法、磁取向法、真空辅助过滤法、构造3d骨架等，其中热压取向是最简便且有效的取向方法。但热压制备取向复合材料在受到应力和冷热循环时，复合材料内部易产生微裂纹或缺陷，会影响复合材料的力学性能，并降低复合材料的导热性能。另外，热界面材料在应用时常面临挤压载荷、大温差等特殊的工作环境，材料易产生蠕变、裂纹、热降解缺陷，阻碍热载流子的传导，造成热聚集，甚至导致部件失效。
2、通过在复合材料内引入动态可逆共价键，一方面可以对热压加工过程中产生的微裂纹和局部损伤进行修复，保持复合材料的力学性能；另一方面，热界面材料在使用时，动态可逆共价键对裂纹或损伤部位进行识别和修复，可以维持声子的快速传导和良好的结构稳定性，延长热界面材料使用寿命及集成系统可靠性。
技术实现思路
1、基于上述现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法。通过在三元乙丙橡胶和氮化硼间引入热可逆交联共价键，
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、采用fa(2-呋喃甲胺)对epdm-ma(马来酸酐接枝三元乙丙橡胶)进行酰亚胺化改性，得到epdm-fa(呋喃化三元乙丙橡胶)。
5、s2、将17.5g chcl(氯化胆碱)和15g urea(尿素)混合并加热到80℃，直至形成均一透明的des溶液，加入3g bn并以300rpm转速搅拌10min。向混合溶液中加入65g水，在80℃下插入一对平行1cm2铂片电极通入15v直流电压电解2h，铂片电极间距为2cm，取上层清液离心洗涤过滤得到羟基化氮化硼(bn-oh)。
6、s3、在90ml乙醇与10ml水的混合溶液中，加入0.318ml冰乙酸调ph至4，加入0.53mlmps(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，向溶液中加入1g bn-oh，80℃以300rpm搅拌反应4h，乙醇洗涤过滤后得到硅烷化氮化硼(mbn)。
7、s4、将epdm-fa与mbn溶液混合后去除溶剂，并在双辊轧机上薄通得到水平取向的mbn/epdm-fa。
8、s5、将水平取向的mbn/epdm-fa按照取向方向进行堆叠热压，沿垂直方向切开，得到垂直取向的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料。
9、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s1中使用的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中马来酸酐的接枝率为1.5wt％。
10、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s1中的epdm-fa由以下方法制得：先将epdm-ma颗粒在150℃、10mpa下热压10min使水解的马来酸酐恢复；然后取2g epdm-ma放入烧杯中，在50℃下溶解在thf溶液中，滴加81μl fa，并在50℃封闭体系下水浴搅拌5h进行酰胺化反应，蒸干溶剂；最后将所得产物在150℃、10mpa下热压20min进行酰亚胺化反应，同时去除过量fa，得到epdm-fa。
11、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s4中水平取向的mbn/epdm-fa的制备方法，具体包括：先将epdm-fa在50℃水浴下溶解在thf中，搅拌冷却至25℃后加入mbn，超声处理1h后在25℃下使溶剂缓慢挥发完全，得到未取向复合材料；然后将双辊轧机辊间距调至0.5mm，将未取向复合材料放入辊中沿同一方向薄通出片20次，得到水平取向的mbn/epdm-fa。
12、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s5的具体方法为：将水平取向复合材料剪成所需尺寸的样片并堆叠在模具中，在150℃、10mpa下热压20min后，在80℃烘箱中退火1d，将样品沿垂直方向切开，即得到垂直取向的mbn/epdm-fa。
13、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s4中，mbn的质量占epdm-fa与mbn总质量的30wt％-50wt％。
14、本专利技术的上述技术方案，可以达到如下有益效果：
15、本专利技术通过在epdm橡胶大分子链和导热填料bn之间引入可逆共价键，同时采用堆叠热压工艺使bn高度取向，一方面提高导热填料与橡胶大分子链间的界面相容性，降低界面热阻，构建高度有序的导热通路，显著提升复合材料热导率；另一方面，当外场(力、热等)作用导致可逆键断键后，一定条件下可以重新键合，在导热填料高填充比例下仍可以赋予复合材料良好的柔韧性和重塑性能。当氮化硼mbn含量为40wt％时，mbn/epdm-fa复合材料在垂直方向的导热系数高达2.05w·m-1·k-1，断裂伸长率超过800％。材料剪碎重塑后其断裂韧性恢复率为86.09％，显示出优异的可重塑性能。
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1.一种热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中使用的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中马来酸酐的接枝率为1.5wt％。
3.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中的EPDM-FA由以下方法制得：
4.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中水平取向的MBN/EPDM-FA的制备方法为：
5.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S5的具体方法为：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在进行堆叠热压前需要在150℃下预热10min，然后进行3次排气操作。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S4中，MBN的质量占EPDM-FA与MBN总质量的30wt％-50wt％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S
9.一种权利要求1～8中任意一项所述制备方法所制得的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中使用的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中马来酸酐的接枝率为1.5wt％。
3.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中的epdm-fa由以下方法制得：
4.根据权利要求1所述的热可逆交联导热三元乙丙橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s4中水平取向的mbn/epdm-fa的制备方法为：
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏茹，叶帆，曹明，伍斌，陈鹏，郑争志，钱家盛，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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