CN114836004B - 一种导热绝缘的环氧树脂复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导热绝缘的环氧树脂复合材料及其制备方法和应用。本发明的导热绝缘的环氧树脂复合材料包括以下质量份的组分：环氧树脂：100份；硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片：1份～5份；二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管：0.3份～1份；固化剂：80份～90份；促进剂：0.75份～1.25份。本发明的导热绝缘的环氧树脂复合材料具有导热性能优异、绝缘性能优异、力学性能好等优点，且其制备方法简单、生产成本低，适合进行大规模工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及导热绝缘材料技术领域，具体涉及一种导热绝缘的环氧树脂复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
电子产品向着小型化、便携化发展是科技发展的必然趋势，要满足这一发展趋势不仅要求电子元器件向小型轻量化发展，还要求电子元器件的集成化程度进一步提高。电子元器件集成化程度的提高也会带来热量的急剧积累，进而会导致电子产品内部温度的大幅升高，最终会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生影响。高温会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值和造成机械应力损伤。因此，对于集成化程度和组装密度都较高的便携式电子产品(例如：笔记本电脑、手机等)，如何解决电子元器件的散热问题已经成为产品研发的关键之一。
环氧树脂具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，且价格低廉，广泛用于电气设备绝缘和电子封装领域。环氧树脂本身的导热性差(热导率约0.2W/(m·K))，通常是通过添加无机粒子、碳材料、金属颗粒等导热填料来赋予其优良的导热性能。然而，现有的环氧树脂复合导热材料普遍存在导热填料与环氧树脂的相容性差的问题，易发生相分离，界面热阻大，复合材料的综合性能较差，难以满足日益增长的实际应用需求。
因此，开发一种导热性能优异、绝缘性能优异、力学性能好的环氧树脂复合材料具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导热绝缘的环氧树脂复合材料及其制备方法和应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种导热绝缘的环氧树脂复合材料，包括以下质量份的组分：
环氧树脂：100份；
硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片：1份～5份；
二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管：0.3份～1份；
固化剂：80份～90份；
促进剂：0.75份～1.25份。
优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
进一步优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
更进一步优选的，所述环氧树脂为常州市润翔化工有限公司的环氧树脂E51。
优选的，所述硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片的片径为450nm～550nm。
优选的，所述硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片通过以下方法制备得到：将硅烷偶联剂分散在乙醇溶液中，再加入氮化硼纳米片后进行超声分散，再加热进行回流搅拌，再进行抽滤、洗涤和干燥，即得硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片。
优选的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的至少一种。
优选的，所述回流搅拌的时间为1h～3h。
优选的，所述干燥在90℃～110℃下进行，干燥时间为20h～30h。
优选的，所述二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管的长度为10μm～20μm，内径为5nm～12nm，外径为30nm～50nm。
优选的，所述二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管通过以下方法制备得到：
1)将碳纳米管超声分散在硫酸-硝酸混合溶液中，再进行水洗，干燥，得到酸化的碳纳米管；
2)将酸化的碳纳米管分散在亚硫酰氯中，进行反应，再用四氢呋喃洗涤，干燥，得到酸性氯化的碳纳米管；
3)将酸性氯化的碳纳米管分散在二乙烯三胺中，进行反应，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管。
优选的，步骤1)所述硫酸-硝酸混合溶液由质量分数97％～99％的硫酸溶液和质量分数65％～70％的硝酸溶液按照体积比3:1复配而成。
优选的，步骤1)所述碳纳米管、硫酸-硝酸混合溶液的质量体积比为1g:70mL～90mL。
优选的，步骤2)所述酸化的碳纳米管、亚硫酰氯的质量体积比为1g:50mL～70mL。
优选的，步骤2)所述反应在60℃～80℃下进行，反应时间为20h～30h。
优选的，步骤3)所述酸性氯化的碳纳米管、二乙烯三胺的质量体积比为1g:70mL～90mL。
优选的，步骤3)所述反应在110℃～130℃下进行，反应时间为30h～40h。
优选的，所述固化剂为甲基四氢苯酐、偏苯三酸、偏苯三酸酐、均苯四甲酸、均苯四甲酸二酐中的至少一种。
优选的，所述促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、二硫化二苯并噻唑、2-乙基-4-甲基咪唑、叔胺类促进剂中的至少一种。
进一步优选的，所述促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
更进一步优选的，所述促进剂为常州市润翔化工有限公司的促进剂DMP30。
上述导热绝缘的环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片和二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管超声分散在丙酮中，再加入环氧树脂加热搅拌至丙酮完全蒸发，再加入固化剂和促进剂，搅拌均匀后抽真空静置脱泡，再注入模具进行固化，即得导热绝缘的环氧树脂复合材料。
优选的，所述脱泡的时间为1h～3h。
优选的，所述固化在90℃～110℃下进行，固化时间为1h～3h。
本发明的有益效果是：本发明的导热绝缘的环氧树脂复合材料具有导热性能优异、绝缘性能优异、力学性能好等优点，且其制备方法简单、生产成本低，适合进行大规模工业化应用。
附图说明
图1为m-BNNSs、BNNSs和硅烷偶联剂KH-560的红外光谱图。
图2为MWCNTs、D-MWCNTs和DETA的红外光谱图。
图3为BNNSs、m-BNNSs、MWCNTs和D-MWCNTs的XRD图。
图4为对比例1的EP、对比例2的hEP、对比例4的MEP和实施例1的MBEP1的截面的SEM图。
图5为对比例1的EP、对比例2的hEP、对比例3的mEP、对比例4的MEP、对比例5的DEP、实施例1的MBEP1和实施例2的MBEP2的介电常数、介质损耗角正切和交流电导率测试结果图。
图6为对比例1的EP、对比例2的hEP、对比例3的mEP、对比例4的MEP、对比例5的DEP、实施例1的MBEP1和实施例2的MBEP2的导热率测试结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1～2和对比例3中的硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片通过以下方法制备得到：将1mL的硅烷偶联剂KH-560分散在200mL的乙醇溶液(由乙醇和水按照体积比19:1复配而成)中，再加入2g的氮化硼纳米片(片径为450nm～550nm)后超声分散30min，再加热至80℃进行2h回流搅拌，再进行抽滤，滤得的固体用无水乙醇洗涤3次，再置于烘箱中100℃干燥24h，即得硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片(记为m-BNNSs)。
实施例1～2和对比例5中的二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管通过以下方法制备得到：
1)将1g的碳纳米管(长度为10μm～20μm)加入80mL的硫酸-硝酸混合溶液(由质量分数98％的硫酸溶液和质量分数68％的硝酸溶液按照体积比3:1复配而成)中，50℃下超声分散30min，过滤，滤得的固体用去离子水洗涤至洗液呈中性，得到酸化的碳纳米管(记为A-MWCNTs)；
2)将1g的酸化的碳纳米管加入60mL的亚硫酰氯中，70℃搅拌24h，过滤，滤得的固体用四氢呋喃洗涤至洗液澄清，80℃真空干燥24h，得到酸性氯化的碳纳米管(记为S-MWCNTs)；
3)将1g的酸性氯化的碳纳米管加入80mL的二乙烯三胺(DETA)中，120℃搅拌36h，过滤，滤得的固体用无水乙醇洗涤3次，再置于烘箱中80℃干燥120h，即得二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管(记为D-MWCNTs；二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管的长度为10μm～20μm，内径为5nm～12nm，外径为30nm～50nm)。
性能测试：
1)硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片(m-BNNSs)、氮化硼纳米片(BNNSs)和硅烷偶联剂KH-560的红外光谱图如图1所示。
由图1可知：819cm-1和1373cm-1处的吸收峰是由B-H的伸缩振动引起的，3500cm-1处的吸收峰是由BNNSs表面的O-H和N-H键引起的，硅烷偶联剂KH-560的红外光谱结果表明，硅氧键在1123cm-1附近出现，CH2和CH3在2940cm-1附近出现伸缩和弯曲振动，硅烷偶联剂KH-560的红外光谱中Si-O和CH3的特征峰均出现在了m-BNNSs的红外光谱中，说明偶联剂与BNNSs发生了化学接枝反应，成功实现了BNNSs表面接枝硅烷偶联剂。
2)碳纳米管(MWCNTs)、二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管(D-MWCNTs)和二乙基三胺(DETA)的红外光谱图如图2所示。
由图2可知：1300cm-1～1400cm-1和3523cm-1处的吸收峰为N-H官能团，1659cm-1处的吸收峰对应为C＝O的红外特征峰，在D-MWCNTs的红外光谱中，除了MWCNTs的红外特征峰外，在3523cm-1和1659cm-1处也出现了尖锐的N-H吸收峰和C＝O吸收峰，说明DETA成功接枝到了MWCNTs的表面。
3)BNNSs、m-BNNSs、MWCNTs和D-MWCNTs的X射线衍射(XRD)图如图3所示。
由图3可知：[001]和[002]两种BNNS的晶面分别出现在两种不同的范围内，这与XRD标准比对卡的结果一致；m-BNNS的XRD图谱与BNNS相似，主要有两个原因：a)表面接枝并没有改变BNNS的晶体结构；b)由于BNNS表面羟基较少，接枝硅烷偶联剂较少，不足以改变BNNSs的XRD图谱；MWCNTs在2θ为25.95°处出现较强的衍射峰，在2θ为44.34°处出现较小的衍射峰，分别对应于[002]和[100]碳纳米管的晶面；改性后碳的特征峰仍然存在，说明表面接枝不会破坏碳纳米管的固有的晶体结构，但是由于DETA修饰的原因，碳纳米管表面会出现一些晶格缺陷，导致在2θ为25.95°处出现较弱且较宽的峰，上述结果表明改性剂成功地接枝在两个纳米粒子表面，其晶体结构保持不变。
实施例1：
一种导热绝缘的环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表1一种导热绝缘的环氧树脂复合材料的原料组成表
上述导热绝缘的环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片和二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得导热绝缘的环氧树脂复合材料(记为MBEP1)。
实施例2：
一种导热绝缘的环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表2一种导热绝缘的环氧树脂复合材料的原料组成表
上述导热绝缘的环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片和二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得导热绝缘的环氧树脂复合材料(记为MBEP2)。
对比例1：
一种纯环氧树脂材料，其原料组成如下表所示：
表3一种纯环氧树脂材料的原料组成表
上述纯环氧树脂材料的制备方法包括以下步骤：
将环氧树脂、甲基四氢苯酐和促进剂DMP30混合，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得纯环氧树脂材料(记为EP)。
对比例2：
一种氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表4一种氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料的原料组成表
上述氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将氮化硼纳米片加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(记为hEP)。
对比例3：
一种硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表5一种硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料的原料组成表
上述硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(记为mEP)。
对比例4：
一种碳纳米管-环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表6一种碳纳米管-环氧树脂复合材料的原料组成表
上述碳纳米管-环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将碳纳米管加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得碳纳米管-环氧树脂复合材料(记为MEP)。
对比例5：
一种二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料，其原料组成如下表所示：
表7一种二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料的原料组成表
上述二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：
将二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管加入150mL的丙酮中，超声分散20min，再加入环氧树脂后加热搅拌24h至丙酮完全蒸发，再加入甲基四氢苯酐和促进剂DMP30，搅拌均匀后抽真空静置脱泡2h，再注入模具，100℃固化2h，即得二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料(记为DEP)。
测试例：
1)对比例1的纯环氧树脂材料(EP)、对比例2的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(hEP)、对比例4的碳纳米管-环氧树脂复合材料(MEP)和实施例1的导热绝缘的环氧树脂复合材料(MBEP1)的截面的扫描电镜(SEM)图如图4(a为EP，b为hEP，c为MEP，d为MBEP1)所示。
由图4可知：纯环氧树脂材料的截面是光滑的，氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料中形成了局部的导热网络，但有轻微的团聚，碳纳米管-环氧树脂复合材料中尚未形成热传导路径，说明BNNSs在环氧树脂中充当“桥梁”，连接相邻的碳纳米管，形成导热网络，此外，氮化硼纳米片优异的电绝缘性能有助于阻断碳纳米管之间的导电，提高复合材料的介电性能。
2)对比例1的纯环氧树脂材料(EP)、对比例2的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(hEP)、对比例3的硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(mEP)、对比例4的碳纳米管-环氧树脂复合材料(MEP)、对比例5的二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料(DEP)、实施例1的导热绝缘的环氧树脂复合材料(MBEP1)和实施例2的导热绝缘的环氧树脂复合材料(MBEP2)的介电常数、介质损耗角正切和交流电导率测试结果图如图5(a为介电常数，b为介质损耗角正切，c为交流电导率，c中的小图为各材料在50Hz下的交流电导率)所示。
由图5可知：
MEP的介电常数高于EP的介电常数，随着频率的降低，MEP的介电常数显著增加，在工频(50Hz)处达到9.73，在相同的填充量下，DEP的介电常数减小到4.3，且与频率无关；与纯环氧树脂相比，hEP和mEP的介电常数更低，MBEP2的介电常数略高于EP，达到4.68；在101Hz～106Hz范围内，MEP的介质损耗角正切远高于EP，而其它复合材料的介电损耗角正切小于EP。介电常数的变化主要归因于界面极化、偶极极化和微型电容原理，第一种现象也被称为麦克斯韦-瓦格纳-塞拉斯(MWS)机制，当填料具有较高的导电性时，纳米粒子与聚合物基体之间的界面将成为导电区域，随着填料的进一步增加，由于纳米粒子间距的减小，聚合物中会产生大量的微型电容器，这些微型电容器将大大提高材料的介电常数，因此MEP的介电常数将远远高于EP，DEP介电常数的降低主要归因于界面的改变，D-MWCNTs表面基团的存在可引起环氧树脂原位聚合，增强基体与纳米粒子的结合效果，在电场的作用下，由于强界面效应对偶极子转向的限制，材料的偶极极化可以大大降低，因此DEP介电常数在102Hz～106Hz范围内保持不变。DETA能够润湿MWCNTs的表面，使其在环氧树脂中更分散，从而降低了团聚引起的微电容。D-MWCNTs会对聚合物链产生空间位阻效应，最终导致DEP的介电常数类似于纯环氧树脂。hEP和mEP的介电常数略小于EP，这是由于其空间位阻效应和优异的绝缘性能，虽然m-BNNSs的覆盖进一步削弱了MBEP的电导率，但在高含量时，纳米填料之间的间距会缩短，从而产生更多的导电通路。在碳管表面移植固化剂(DETA)后介电损耗迅速减少，说明界面的介质损耗的影响大于填料本身的导电性。通常，环氧纳米复合材料的电导率产生两种机制：欧姆传导(频率无关))和非欧姆传导(频率相关)，当外场频率低于104Hz时，材料的交流电导与频率无关，属于欧姆导，在工频下，MEP的电导高于EP，达到6.81×10-11，这与色散差、界面效应弱有关。结果表明，强界面效应会减弱纳米复合材料的交流电导，MBEP的交流电导高于DEP与势垒隧穿效应有关，当填料含量高时，纳米粒子之间的距离缩短，更多的电子可以通过量子轨道效应在相邻纳米粒子之间传导。
3)对比例1的纯环氧树脂材料(EP)、对比例2的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(hEP)、对比例3的硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片-环氧树脂复合材料(mEP)、对比例4的碳纳米管-环氧树脂复合材料(MEP)、对比例5的二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管-环氧树脂复合材料(DEP)、实施例1的导热绝缘的环氧树脂复合材料(MBEP1)和实施例2的导热绝缘的环氧树脂复合材料(MBEP2)的导热率测试结果图如图6所示。
由图6可知：
环氧树脂纳米复合材料的导热系数取决于填料的导热系数以及填料与基体之间的界面热阻。MWCNTs的导热系数高达3000W/(m·K)，是BNNSs的10倍～30倍。因此，添加0.5％的MWCNTs可使MEP的导热系数提高239％，而添加2％的BNNSs仅使hEP的导热系数提高65％，这与碳纳米管极高的长径比有关，一维结构使其比表面积高于小片径的BNNSs，高的比表面积意味着高的界面体积，这使得声子在传输过程中更容易通过多壁碳纳米管，大大提高了热传导效率。
然而，较高的界面体积也会导致更多的声子界面散射，从而降低热传导效率。因此，改善MWCNTs与环氧树脂基体之间的界面，降低界面热阻，可以使纳米复合材料在相同填料含量的情况下获得更高的导热系数。
纳米填料表面改性后，纳米复合材料的导热系数有所提高，采用导热系数模型计算环氧复合材料的界面热阻，经DETA改性后，MWCNTs与环氧树脂基体的界面热阻由1.91m2K/W降至1.25m2K/W，当m-BNNSs和D-MWCNTs共填充环氧树脂时，MBEP的导热系数提高了433％，达到1.12W/(m·K)，由于D-MWCNTs和m-BNNSs可以在环氧树脂基体中形成局部的三维导热网络，声子可以通过m-BNNSs从一个D-MWCNTs传输到另一个，大大提高了传导效率。
然而，材料中的大量区域并没有形成导热网络，基质与纳米填料之间的声子谱不匹配将导致传热受阻，MBEP2和MBEP1的导热系数结果也证明，添加BNNSs和MWCNTs后，复合材料的导热系数从1.12W/(m·K)提高到1.92W/(m·K)，当环氧树脂的导热系数达到约2W/(m·K)时，基本可以确定纳米填料已经达到渗流阈值，并在环氧基体中形成了一条连续的传导路径，且从扫描电镜图像可以清楚地看到，大量的碳纳米管和氮化硼纳米片相互连接。当环氧树脂被加热时，热流通过MWCNT-BNNS-MWCNT的路径迅速传递，该通路的另一个重要功能是阻断碳纳米管的导电通路。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下质量份的组分：
环氧树脂：100份；
硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片：1份～5份；
二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管：0.3份～1份；
固化剂：80份～90份；
促进剂：0.75份～1.25份。
2.根据权利要求1所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片的片径为450nm～550nm。
4.根据权利要求1或3所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片通过以下方法制备得到：将硅烷偶联剂分散在乙醇溶液中，再加入氮化硼纳米片后进行超声分散，再加热进行回流搅拌，再进行抽滤、洗涤和干燥，即得硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片。
5.根据权利要求4所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管的长度为10μm～20μm，内径为5nm～12nm，外径为30nm～50nm。
7.根据权利要求1或6所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管通过以下方法制备得到：
1)将碳纳米管超声分散在硫酸-硝酸混合溶液中，再进行水洗，干燥，得到酸化的碳纳米管；
2)将酸化的碳纳米管分散在亚硫酰氯中，进行反应，再用四氢呋喃洗涤，干燥，得到酸性氯化的碳纳米管；
3)将酸性氯化的碳纳米管分散在二乙烯三胺中，进行反应，再用无水乙醇洗涤，干燥，
即得二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管。
8.根据权利要求1所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述固化剂为甲基四氢苯酐、偏苯三酸、偏苯三酸酐、均苯四甲酸、均苯四甲酸二酐中的至少一种；所述促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、二硫化二苯并噻唑、2-乙基-4-甲基咪唑、叔胺类促进剂中的至少一种。
9.权利要求1～8中任意一项所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：硅烷偶联剂接枝改性的氮化硼纳米片和二乙烯三胺接枝改性的碳纳米管超声分散在丙酮中，再加入环氧树脂加热搅拌至丙酮完全蒸发，再加入固化剂和促进剂，搅拌均匀后抽真空静置脱泡，再注入模具进行固化，即得导热绝缘的环氧树脂复合材料。
10.权利要求1～8中任意一项所述的导热绝缘的环氧树脂复合材料在电子设备中的应用。
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Granted publication date: 20221216 |
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