一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料制造技术

技术编号:44924871 阅读:24 留言:0更新日期:2025-04-08 19:04
本发明专利技术涉及导热复合材料技术领域,公开了一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,所述复合材料包括以下质量百分比的成分:改性液晶聚合物基体:55%~60%,通过酯化反应引入苯环或联苯刚性链段,以提高弹性模量和声子匹配性能;表面改性的片状氮化硼填料:38%~43%,填料厚度为20~50纳米,直径为1~5微米,表面涂覆有氧化硅中间层,涂层厚度为5~10纳米,用于优化声子传导性能和降低界面热阻。通过采用在片状氮化硼填料表面涂覆氧化硅中间层的技术方案,通过溶胶‑凝胶法制备均匀且致密的氧化硅涂层,并通过旋涂工艺和高温煅烧优化涂层厚度在5~10纳米内,确保填料表面的界面性能和声子传导性能得到显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导热复合材料,具体为一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料


技术介绍

1、随着现代微电子器件的高度集成化和高功率化发展,电子产品的尺寸不断减小,功率密度却显著增加,由此引发的散热问题变得日益突出,严重影响了电子产品的运行稳定性和使用寿命,成为亟需突破的技术瓶颈之一。为了保证电子元器件能够长时间稳定运行,提升散热能力显得尤为重要,开发具有高导热性能的材料是解决这一问题的关键途径。

2、为提升聚合物基复合材料的导热性能,通常在基体中添加无机导热填料(如氮化硼、氧化铝等)以构建导热通路,但由于无机填料与有机聚合物基体之间的化学相容性差,以及声子频率的严重失配,界面热阻过高,填料的导热能力无法有效传递至聚合物基体,导致复合材料整体导热性能受限。同时,界面结合不良还容易产生微裂纹和剥离现象,特别是在热循环过程中,界面应力集中导致复合材料的长期稳定性下降。

3、传统的填料分散技术主要依赖高剪切混炼工艺,使填料随机分布于基体中,但对于片状填料(如氮化硼),这种随机分布方式容易导致填料团聚、堆积,从而破坏导热路径的连续性,降低整体导热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述复合材料包括以下质量百分比的成分:

2.根据权利要求1所述的一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述改性液晶聚合物基体由对苯二甲酸和乙二醇通过酯化反应制备得到,并引入10%~15%质量百分比的苯环或联苯链段,增强基体的刚性和声子传导性能,主抗氧化剂选择1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯),辅助抗氧化剂选择亚磷酸三苯酯,偶联剂为硅烷偶联剂(KH-550)。

3.根据权利要求1所述的一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述片状氮化硼填料的厚度为20~...

【技术特征摘要】

1.一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述复合材料包括以下质量百分比的成分:

2.根据权利要求1所述的一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述改性液晶聚合物基体由对苯二甲酸和乙二醇通过酯化反应制备得到,并引入10%~15%质量百分比的苯环或联苯链段,增强基体的刚性和声子传导性能,主抗氧化剂选择1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯),辅助抗氧化剂选择亚磷酸三苯酯,偶联剂为硅烷偶联剂(kh-550)。

3.根据权利要求1所述的一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,所述片状氮化硼填料的厚度为20~50纳米,直径为1~5微米,所述片状氮化硼填料的涂覆氧化硅中间层通过溶胶-凝胶法制备,所用溶胶由四乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按1:2:10的体积比混合,并在80摄氏度干燥后于400摄氏度煅烧形成致密均匀涂层。

4.一种制备高导热、高绝缘聚合物基复合材料的方法,应用于权利要求1-3所述的一种高导热、高绝缘的聚合物基复合材料,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种制备高导热、高绝缘聚合物基复合材料的方法,其特征在于,所述填料改性步骤中,所用溶胶由四乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按体积比1:2:10混合,并采用盐酸作为催化剂,制备完成后进行超声分散30分钟。

【专利技术属性】
技术研发人员:方宗军
申请(专利权)人:中山市彩汇塑胶科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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