CN112852106A - 一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种环氧树脂‑氮化硼导热阻燃复合材料及其制备方法。一种环氧树脂‑氮化硼导热阻燃复合材料，采用表面修饰阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中组成，其添加量为环氧树脂的0.5～20wt.%。所述环氧树脂‑氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，采用偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯对氮化硼进行表面改性接枝处理，然后通过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面，将制备得到的表面修饰阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中，形成环氧树脂‑氮化硼均匀分散体系；加入固化剂，进行环氧树脂固化处理，即制得所述环氧树脂‑氮化硼导热阻燃复合材料。本发明提供的环氧树脂‑氮化硼导热阻燃复合材料，具有优良的阻燃、导热和力学性能。

Description

一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种导热阻燃复合材料，尤其是涉及一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及制备方法。
背景技术
环氧树脂以其优异的性能被广泛的应用于塑料工业、电器材料、电子封装材料、复合材料、胶黏剂等诸多领域。但其固化产物由于性脆，韧性较差，耐冲击性能较差，容易开裂，特别是易燃的缺陷影响了环氧树脂的进一步广泛应用。因此，提升环氧树脂的阻燃性能是人们一直追求的目标。
添加阻燃剂是有效提高环氧树脂阻燃性能的有效途径, 但是阻燃复合材料在长期使用的过程中易出现阻燃剂泄漏和渗出的情况，从而导致复合材料的阻燃性能下降及材料使用环境的阻燃剂污染问题；同时添加的阻燃剂本身强度不够，三聚氰胺盐类阻燃剂通常都以无机盐颗粒形式加入环氧树脂基体，而导致环氧树脂阻燃复合材料的机械强度下降，不宜用作高性能阻燃材料。在这种背景下，研究一种高强度高韧性高阻燃性能的环氧树脂基复合材料便有重大的科学和经济意义。
中国发明专利申请CN 106674899 A，提供了一种兼具阻燃性与导热性的复合材料及其制备方法, 该复合材料包括阻燃型石墨烯、导热填料氧化铝或氮化硼、以及环氧树脂基材，是由阻燃型石墨烯与导热填料协同增强导热性能和阻燃性能的环氧树脂基复合材料其中，阻燃型石墨烯占该复合材料的0.5～5wt.%，导热填料占该复合材料的10～70wt.%。该发明复合材料中的石墨烯和氮化硼，以物理共混的分散形式在环氧树脂基体中存在，石墨烯被聚磷酸铵修饰，氮化硼和氧化铝只是辅助建立导热系统。
中国发明专利申请公开号：CN107523013B提供了一种树脂复合材料及其制备方法，复合材料包括固化的环氧树脂和分布在固化的环氧树脂中的羟基化的氮化硼，所述羟基化的氮化硼中的羟基含量为0.04-0.15mmol/g，以树脂复合材料的总重量为基准，羟基化的氮化硼的含量为5-40wt.%。采用该树脂复合材料制备的导热元件具有良好的阻燃性能，可用于大功率LED连续工作，提高LED的工作稳定性。该发明利用羟基化氮化硼和环氧树脂基体键合，氮化硼表面的羟基数量有限，且没有另外引入阻燃剂，其复合材料的阻燃功能有限。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及制备方法，通过在环氧树脂中加入经表面修饰并键接阻燃剂的氮化硼填料，最终固化成型制得环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。克服了现有添加型阻燃剂泄漏的缺陷。
本发明采用的技术方案：
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括表面修饰阻燃剂的氮化硼和环氧树脂，采用表面修饰阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中组成，其添加量为环氧树脂的0.5～20wt.%；所述环氧树脂采用双酚A型或者双酚F型环氧树脂。
所述表面修饰阻燃剂的氮化硼，采用氮化硼经过表面改性、接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合三聚氰胺盐类阻燃剂。
所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，采用的氮化硼粒径为5～30 µm，经过硅烷偶联剂KH-570表面修饰之后，再接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合三聚氰胺盐类阻燃剂。
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，包括以下步骤：
1）采用偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯对氮化硼进行表面改性接枝处理，然后通过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面，得到表面修饰阻燃剂的氮化硼；
2）将步骤1）制备的表面键合有三聚氰胺盐类阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
3）向步骤2）制备得到的环氧树脂-氮化硼分散体系中加入固化剂，进行环氧树脂固化处理，即制得所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
步骤1）中，制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼的具体步骤如下：
1.1）在氮化硼表面修饰硅烷偶联剂KH-570：
1.2）通过聚合反应将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝到氮化硼表面：
1.3）采用三聚氰胺盐类阻燃剂对接枝聚合之后的氮化硼进行键合反应，经过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面。
步骤1.1）中，依次将15-25g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到容器中，加热搅拌2～3小时，得到碱液处理后的氮化硼混合溶液，再用蒸馏水反复洗涤抽滤后的氮化硼直到为中性；所述氮化硼和氢氧化钠溶液的料液比为1g对应50ml；然后将碱处理后的氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，再用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼。
步骤1.2）中，将表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束；抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼。
步骤1.3）中，将步骤1.2）制备的表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺盐类阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴加热反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼。
发明有益效果：
1、本发明的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，由于氮化硼的高机械强度，且在环氧树脂基体中均匀分散，因而少量的氮化硼能较大幅度地提高环氧树脂复合材料的力学性能。本发明提供的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，具有优良的阻燃、导热和力学性能。现有技术中，由于三聚氰胺盐类阻燃剂多以固体颗粒形式存在而本身强度不高。
2、本发明环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料及其制备方法，侧重点在于氮化硼粒的进行了表面改性，自由基接枝聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯，并通过开环反应键合了三聚氰胺盐类阻燃剂，能够有效地避免了氮化硼的团聚，同时能够大幅提高复合材料的阻燃性能。且制备方法简单，反应条件温和，适宜大规模产业化生产。
3、本发明环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，氮化硼经过表面改性接枝键合阻燃剂，提高氮化硼与环氧树脂基体的相互作用，改善了其在环氧基体中的分散性，能更有效地发挥其增强增韧及导热阻燃的综合效能。
4、本发明环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，以氮化硼颗粒为填料，但同时氮化硼颗粒经过偶联剂改性，再聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯，三聚氰胺盐类阻燃剂以开环反应化学键合到氮化硼颗粒表面。氮化硼颗粒经过本技术方案的改性功能化，已经完全成为功能化颗粒的存在，只需少量添加便可以达到理想的阻燃导热效果。本发明应用于结构阻燃材料，可作为导热灌封胶材料；可用于多种阻燃场所，包括狭缝、电子器件封装的微小空间等多种特殊场合。
5、按照本发明的技术方案制备出的导热阻燃复合材料，氮化硼颗粒表面接枝聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯而后键接三聚氰胺盐类阻燃剂，其将阻燃剂链接在氮化硼颗粒的表面，由此解决现有阻燃剂与环氧树脂基体共混不均匀及三聚氰胺盐类阻燃剂在复合材料中易渗漏而污染材料使用环境的缺点；同时还可以提高氮化硼颗粒与环氧树脂基体之间的相容性，从而降低其与环氧树脂之间的界面热阻，提高环氧树脂阻燃复合材料的导热性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明技术方案做进一步的详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括表面修饰的氮化硼和环氧树脂，所述氮化硼，经过表面改性接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合三聚氰胺盐类阻燃剂分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的0.5～20wt.%。
实施例1
本发明环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的10wt.%。所述改性氮化硼，为经KH-570硅烷偶联剂进行表面改性后的氮化硼，接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合上三聚氰胺多聚磷酸盐阻燃剂，其粒径约为5～30 µm。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将20g碱处理后的氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺多聚磷酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴60℃加热，磁力搅拌反应6～24小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为50℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
将得到的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，采用GB/T 1043-2008、GB/T 2408-2008、GB/T 2406-2009标准分别测试冲击强度、弯曲性能和阻燃性能，采用ASTM C 1113-90标准测试复合材料的导热性能，结果见表1。
实施例2
本实施例的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，和实施例1的不同之处在于：进一步的，降低氮化硼的添加量，其添加量为环氧树脂的3.0wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的20g氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺多聚磷酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
将得到的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料脆断后，采用扫描电镜观察到氮化硼均匀分散在环氧树脂基体中。
将得到的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，采用GB/T 1043-2008、GB/T 2408-2008、GB/T 2406-2009标准分别测试冲击强度、弯曲性能和阻燃性能，采用ASTM C 1113-90标准测试复合材料的导热性能，结果见表1。
实施例3
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的20wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼20g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺多聚磷酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于140℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
采用GB/T 1043-2008、GB/T 2408-2008、GB/T 2406-2009标准分别测试冲击强度、弯曲性能和阻燃性能，采用ASTM C 1113-90标准测试复合材料的导热性能，结果见表1。
实施例4
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的5wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将30g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼30g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入15wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应14小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于150℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例5
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的4wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼50g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将30g表面带碳碳双键的氮化硼加入含有甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将30g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例6
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的0.5wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将100g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼50g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入15wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将30g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例7
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的1wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将80g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼30g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将30g表面带碳碳双键的氮化硼加入12wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将40g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺硫酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应24小时，得到表面键合有三聚氰胺硫酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺硫酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺硫酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于170℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例8
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的12wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将60g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼50g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将30g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例9
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和YDF-165型双酚F环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的7wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将30g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼20g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将10g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺磷酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应24小时，得到表面键合有三聚氰胺磷酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺磷酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺磷酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂为2-乙基-4-甲基咪唑6克（2-乙基-4-甲基咪唑与环氧树脂的比为6g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化8小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例10
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-45双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的15wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将30g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的氮化硼20g加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂过氧化二苯甲酰，聚合12小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺多聚磷酸盐的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺多聚磷酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐65克（甲基四氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为65g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在70℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化8小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例11
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-44双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的2wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的20g氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈，聚合12～24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将20g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应6～24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐75克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为75g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例12
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的13wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的20g氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将表面带10g碳碳双键的氮化硼加入含有10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将10g表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应6小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐85克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为85g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在60℃下低温预固化3小时，再于160℃高温固化5小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
实施例13
一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括改性氮化硼和E-51双酚A型环氧树脂，所述改性氮化硼，分散于环氧树脂中，其添加量为环氧树脂的18wt.%。
所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a. 依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将碱处理后的20g氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将表面带碳碳双键的10g氮化硼加入10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺氰尿酸盐的有机溶剂中浸泡12小时，水浴50℃加热，磁力搅拌反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼；
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺氰尿酸盐的氮化硼分散于环氧树脂中，超声分散功率200瓦，温度为60℃，超声分散2小时；所述高速搅拌为：60℃，2000转/分钟，搅拌2小时，真空脱出气泡，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
（4）向步骤（3）制备的均匀分散体系中加入固化剂甲基六氢邻苯二甲酸酐70克（甲基六氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的比为70g/100g）和2-乙基-4-甲基咪唑1克（2-乙基-4-甲基咪唑与环氧树脂的比为1g/100g），均匀混合并真空脱气泡；然后在70℃下低温预固化2小时，再于160℃高温固化4小时，即得到所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
将实施例1至实施例13中制得的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，采用GB/T1043-2008标准测试冲击强度，结果皆在10～20 kJ/m2之间；采用GB/T 9341-2008标准测试弯曲模量，结果皆在2.8～ 4.6 GPa之间；采用GB/T 2408-2008标准测试阻燃性能，阻燃等级结果皆在V-2等级以上，当氮化硼的填充量达到3wt.%以上时，复合材料的阻燃等级达到V-1及以上；采用ASTM C 1113-90标准测试复合材料的导热性能，复合材料的导热系数均高于纯环氧树脂，当填料达到20wt%时，复合材料的导热系数达到纯环氧树脂的五倍。
其中，实施例1、实施例2和实施例3涉及的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的阻燃性能、导热性能和力学性能见表1：
表1 本发明的导热阻燃复合材料与纯环氧树脂性能对比
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可见，采用偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯对氮化硼进行表面改性接枝处理，然后通过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面，在添加到环氧树脂中之后，这些三聚氰胺盐类阻燃剂颗粒将以应力集中的形式存在，大大提高了环氧树脂阻燃复合材料的机械性能。
实施例14
本发明提供的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼：
a.依次将20g氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到三口烧瓶中，加热搅拌3小时，得到碱处理后的氮化硼混合溶液，用蒸馏水反复洗涤抽滤的氮化硼直到为中性，真空干燥24小时；
b. 将20g碱处理后的氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼；
c. 将20g表面带碳碳双键的氮化硼加入到10wt.%甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，磁力搅拌，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束，抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼；
（2）将表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺盐类阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴40℃～70℃加热，磁力搅拌反应6～24小时，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥24小时，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼；
优选方案，所述三聚氰胺盐类阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺多聚磷酸盐、三聚氰胺硫酸盐等三聚氰胺类阻燃剂。
（3）将步骤（2）制备的表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼分散于环氧树脂中，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
优选地，按照质量比例中添加氮化硼，采用超声分散之后高速搅拌的分散方法，使得所述氮化硼均匀分散于环氧树脂中。所述超声分散功率优选为：200瓦，温度为50℃～70℃，超声分散0.5～2小时；所述高速搅拌为：40℃～70℃，600～2000转/分钟，搅拌1～2小时。
（4）向步骤（3）制备的环氧树脂-氮化硼分散体系中加入固化剂，进行固化处理，即制得所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
所述固化剂为咪唑类和/或酸酐类；所述固化反应包括低温预固化和高温固化两步。
优选地，所述固化剂为咪唑类固化剂：2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和酸酐类固化剂：甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐，其中的一种或二种，其中咪唑类固化剂与环氧树脂添加比为1g/100g～6g/100g，酸酐类固化剂与环氧树脂添加比为40g/100g～90g/100g。
所述固化反应：首先进行低温预固化，低温预固化温度50℃～80℃，预固化时间0.5～3小时；然后高温固化：高温固化温度140℃～170℃，固化时间4～8小时。
本发明提供的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料是一种高力学性能、高阻燃特性、兼具导热性能的纳米复合材料，可用于阻燃、导热等电子器件结构封装材料等诸多领域。

Claims (9)

1.一种环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，包括表面修饰阻燃剂的氮化硼和环氧树脂，其特征在于：采用表面修饰阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中组成，其添加量为环氧树脂的0.5～20wt.%；所述环氧树脂采用双酚A型或者双酚F型环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，其特征在于：所述表面修饰阻燃剂的氮化硼，采用氮化硼经过表面改性、接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合三聚氰胺盐类阻燃剂。
3. 根据权利要求1或2所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，其特征在于：采用的氮化硼粒径为5～30 µm，经过硅烷偶联剂KH-570表面修饰之后，再接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯并键合三聚氰胺盐类阻燃剂。
4.根据权利要求3所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料，其特征在于：所述表面修饰阻燃剂的氮化硼添加量为环氧树脂的8～16wt.%。
5.一种如权利要求1所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，包括以下步骤：
1）采用偶联剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯对氮化硼进行表面改性接枝处理，然后通过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面，得到表面修饰阻燃剂的氮化硼；
2）将步骤1）制备的表面键合有三聚氰胺盐类阻燃剂的氮化硼分散于环氧树脂中，形成环氧树脂-氮化硼均匀分散体系；
3）向步骤2）制备得到的环氧树脂-氮化硼分散体系中加入固化剂，进行环氧树脂固化处理，即制得所述环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，其特征在于：步骤1）中，制备表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼的具体步骤如下：
1.1）在氮化硼表面修饰硅烷偶联剂KH-570：
1.2）通过聚合反应将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝到氮化硼表面：
1.3）采用三聚氰胺盐类阻燃剂对接枝聚合之后的氮化硼进行键合反应，经过开环反应将三聚氰胺盐类阻燃剂键合到氮化硼表面。
7.根据权利要求6所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，其特征在于：步骤1.1）中，依次将氮化硼和2mol/L的氢氧化钠溶液加入到容器中，加热搅拌2～3小时，得到碱液处理后的氮化硼混合溶液，再用蒸馏水反复洗涤抽滤后的氮化硼直到为中性；所述氮化硼和氢氧化钠溶液的料液比为1g对应50ml；
将碱处理后的氮化硼加入到含有KH-570的乙醇溶液中，水浴反应6小时，抽滤得到KH-570改性的氮化硼，再用蒸馏水和乙醇反复洗涤5次，真空干燥24小时，得到表面带碳碳双键的氮化硼。
8.根据权利要求6或7所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，其特征在于：步骤1.2）中，将表面带碳碳双键的氮化硼加入含有甲基丙烯酸缩水甘油酯的有机溶剂中，水浴加热，氮气保护，加入引发剂偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，聚合24小时反应结束；抽滤混合溶液，用丙酮和乙醇交替洗涤滤渣3-5次，真空干燥得到表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼。
9.根据权利要求8所述的环氧树脂-氮化硼导热阻燃复合材料制备方法，其特征在于：步骤1.3）中，将步骤1.2）制备的表面接枝有甲基丙烯酸缩水甘油酯的氮化硼加入到含有三聚氰胺盐类阻燃剂的有机溶剂中浸泡12小时，水浴加热反应12小时，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼，抽滤混合溶液，并用乙醇反复洗涤滤渣3-5次，真空干燥，得到表面键合有三聚氰胺盐类的氮化硼。
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