一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113980423A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111369521.0C08K9/06(2006.01)(22)申请日2021.11.15(71)申请人国网甘肃省电力公司庆阳供电公司地址745000甘肃省庆阳市马莲河大道23号建材市场东门对面申请人西安交通大学(72)发明人李浩峰于德梅杨欣肖岩秦少波张立臻张武娟董常熠(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人张宇鸽(51)Int.Cl.C08L63/00(2006.01)C08K3/22(2006.01)C08K3/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料及其制备方法，包括以下按照重量份的原料：氧化铝纳米线3‑15重量份、碳纳米管1‑10重量份、石墨纳米片1‑10重量份、硅烷偶联剂0.1‑0.5重量份、硬脂酸0.1‑1.5重量份、有机溶剂50‑100重量份、环氧树脂300‑500重量份和环氧树脂固化剂3‑30重量份。通过采用氧化铝纳米线、碳纳米管、石墨纳米片与硅烷偶联剂、硬脂酸反应后形成表面功能化改性的纳米功能填料，然后将其与环氧树脂复合，通过纳米尺度分散及界面相互作用形成高导热阻燃绝缘材料；由于使用了表面功能化的纳米线、纳米管及纳米片，能够使导热并具有耐高温的纳米材料与环氧树脂聚合物基材有效复合，大大提高材料的导热性能、耐高温性能，实现阻燃防燃目的。CN113980423ACN113980423A权利要求书1/1页1.一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：氧化铝纳米线3‑15重量份、碳纳米管1‑10重量份、石墨纳米片1‑10重量份、硅烷偶联剂0.1‑0.5重量份、硬脂酸0.1‑1.5重量份、有机溶剂40‑100重量份、环氧树脂300‑500重量份和环氧树脂固化剂3‑30重量份。2.根据权利要求1所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料，其特征在于，所述环氧树脂固化剂采用脂肪族胺类和酸酐类中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料，其特征在于，所述有机溶剂采用酮类、醇类和酯类中的一种或多种。4.一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，将重量份数为3‑15的氧化铝纳米线、重量份数为1‑10的碳纳米管、重量份数为1‑10的石墨纳米片、重量份数为0.1‑0.5的硅烷偶联剂、重量份数为0.1‑1.5的硬脂酸、重量份数为40‑100的有机溶剂进行混合，超声震荡处理120‑240分钟，升温至25‑95℃，反应30‑120分钟形成混合溶液；步骤2，将步骤1的混合溶液加入到重量份数为300‑500的环氧树脂，将得到的混合物混合搅拌，同时调节温度至35‑65℃，持续处理20‑120分钟，形成环氧树脂/纳米填料混合溶液；步骤3，将步骤2的环氧树脂/纳米填料混合溶液进行超声波震荡处理50‑150分钟，然后加入重量份数为3‑30的环氧树脂固化剂，混合搅拌10‑50分钟，形成导热阻燃绝缘材料。5.根据权利要求4所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，将氧化铝纳米线、碳纳米管、石墨纳米片、硅烷偶联剂、硬脂酸、25‑50重量份数的有机溶剂进行混合，超声震荡处理60‑120分钟之后，再加入余下的25‑50重量份数的有机溶剂，进行超声震荡处理60‑120分钟，然后升温至25‑95℃，反应30‑120分钟后形成混合溶液。6.根据权利要求4所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，将混合溶液升温至35‑65℃后进行混合搅拌10‑60分钟，控制转速为300‑500转/分；静置10‑20分钟后，再混合搅拌10‑60分钟，控制转速为300‑500转/分；然后常温静置120‑480分钟。7.根据权利要求4所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，步骤2中，在环氧树脂中分批加入纳米材料混合溶液。8.根据权利要求4所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，步骤2中，所述有机溶剂采用丙酮、乙醇、正丁醇和乙酸丁酯，在室温下混合搅拌均匀制成。9.根据权利要求4所述的一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料的制备方法，将液态的导热阻燃绝缘材料在模具中刮涂成膜，干燥固化后形成高导热阻燃绝缘材料膜。2CN113980423A说明书1/4页一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电气设备绝缘材料领域，具体属于一种新型导热阻燃聚合物绝缘材料及其制备方法。背景技术[0002]近年来的统计表明，由电气设备事故引起的火灾占总