[0022] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0023] 下述各例中所用氧化锌晶须,购自成都交大晶宇科技有限公司,AT-1;氰酸酯树脂购自扬州市江都区吴桥树脂厂,CY-1;石墨烯纳米片购自南京吉仓纳米科技有限公司,JCG-6-5;2,2ˊ-二烯丙基双酚A购自南京尊德科技有限公司;硅烷偶联剂:γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)均购自南京能德化工有限公司。
[0024] 实施例1
[0025] (1)氧化锌晶须的表面改性:将1.6g硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷滴加到600mL无水乙醇中,搅拌45min后加入40g氧化锌晶须,继续搅拌25min后,超声6min,在70℃条件下加热回流反应2h,所得产物依次用乙醇、蒸馏水洗涤至中性,过滤分离后取滤渣在100℃下真空干燥12h,获得改性氧化锌晶须。
[0026] (2)称取40g氰酸酯树脂和2g2,2ˊ-二烯丙基双酚A,在100℃条件下加热融化,并用磁力搅拌器搅拌15min。
[0027] (3)将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入0.4g改性氧化锌晶须,磁力搅拌15min,再加入3.6g石墨烯纳米片,磁力搅拌15min,高速均质分散5min,获得氰酸酯/氧化锌晶须/石墨烯纳米片混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂溶液升温至140℃,并维持该温度60min。
[0028] (4)将步骤(3)得到的混合树脂浇注于预热的模具中,并将模具置于140℃的真空烘箱中抽真空排除混合树脂中的气泡,直至树脂中无气泡冒出为止,然后在鼓风干燥箱中,按照160℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/4h+240℃/1h的程序进行固化,然后冷却至室温,得到改性氰酸酯树脂导热复合材料。
[0029] 对比例1
[0030] 本对比例与实施例1的步骤相似,区别仅在步骤(3)中加入的导热填料为单一的改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,且所加入单一填料的质量与实施例1中所加的导热填料总的质量相同。具体步骤(3)为:将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入4g改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,磁力搅拌15min,高速均质分散5min,获得氰酸酯混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂溶液升温至140℃,并维持该温度60min。其它步骤与实施例1相同。
[0031] 测试结果:经测试,实施例1样品的热导率为1.06W/m·K,对比例中氰酸酯/氧化锌晶须复合材料的热导率为0.39W/m·K,氰酸酯/石墨烯纳米片复合材料的热导率为0.97W/m·K。由上可知,石墨烯纳米片与改性氧化锌晶须产生了协同效应,相同用量下,效果要比单独使用明显好。
[0032] 实施例2
[0033] (1)氧化锌晶须的表面改性方法同实施例1。
[0034] (2)称取40g氰酸酯树脂和1g2,2ˊ-二烯丙基双酚A,在100℃条件下加热融化,并用磁力搅拌器搅拌15min。
[0035] (3)将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入12g改性氧化锌晶须,磁力搅拌30min,再加入8g石墨烯纳米片,磁力搅拌45min,高速均质分散10min,获得氰酸酯/氧化锌晶须/石墨烯纳米片混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌50min。
[0036] (4)将步骤(3)得到的混合树脂浇注于预热的模具中,并将模具置于130℃的真空烘箱中抽真空排除混合树脂中的气泡,直至树脂中无气泡冒出为止,然后在鼓风干燥箱中,按照150℃/1h+160℃/1h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+220℃/4h的程序进行固化,然后冷却至室温,得到改性氰酸酯树脂导热复合材料。
[0037] 对比例2
[0038] 本对比例与实施例2的步骤相似,区别仅在步骤(3)中加入的导热填料为单一的改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,且所加入单一填料的质量与实施例2中所加的导热填料总的质量相同。具体步骤(3)为:将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入20g改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,磁力搅拌45min,高速均质分散10min,获得氰酸酯混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌50min。其它步骤与实施例2相同。
[0039] 测试结果:经测试,实施例2样品的热导率为3.96W/m·K,对比例中氰酸酯/氧化锌晶须复合材料的热导率为0.77W/m·K,氰酸酯/石墨烯纳米片复合材料的热导率为3.80W/m·K。
[0040] 实施例3
[0041] (1)氧化锌晶须的表面改性:将2g硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷滴加到600mL无水乙醇中,搅拌60min后加入40g氧化锌晶须,继续搅拌25min后,超声6min,在60℃条件下加热回流反应4h,所得产物依次用乙醇、蒸馏水洗涤至中性,过滤分离后取滤渣在80℃下真空干燥24h,获得改性氧化锌晶须。
[0042] (2)称取40g氰酸酯树脂和2g2,2ˊ-二烯丙基双酚A,在100℃条件下加热融化,并用磁力搅拌器搅拌15min。
[0043] (3)将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入2.5g改性氧化锌晶须,磁力搅拌30min,再加入17.5g石墨烯纳米片,磁力搅拌45min,高速均质分散10min,获得氰酸酯/氧化锌晶须/石墨烯纳米片混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂溶液升温至140℃,并维持该温度60min。
[0044] (4)将步骤(3)得到的混合树脂浇注于预热的模具中,并将模具置于130℃的真空烘箱中抽真空排除混合树脂中的气泡,直至树脂中无气泡冒出为止,然后在鼓风干燥箱中,按照160℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+220℃/4h的程序进行固化,然后冷却至室温,得到改性氰酸酯树脂导热复合材料。
[0045] 对比例3
[0046] 本对比例与实施例3的步骤相似,仅在步骤(3)中加入的导热填料为单一的改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,且所加入单一填料的质量与实施例3中所加的导热填料总的质量相同。具体步骤(3)为:将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入20g改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,磁力搅拌45min,高速均质分散10min,获得氰酸酯混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂溶液升温至140℃,并维持该温度60min。其它步骤与实施例3相同。
[0047] 测试结果:经测试实施例3样品的热导率为4.02W/m·K,对比例中氰酸酯/氧化锌晶须复合材料的热导率为0.78W/m·K,氰酸酯/石墨烯纳米片复合材料的热导率为3.81W/m·K。
[0048] 实施例4
[0049] (1)氧化锌晶须的表面改性:将0.4g硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷滴加到400mL无水乙醇中,搅拌40min后加入40g氧化锌晶须,继续搅拌30min后,超声10min,在70℃条件下加热回流反应2h,所得产物依次用乙醇、蒸馏水洗涤至中性,过滤分离后取滤渣在120℃下真空干燥8h,获得改性氧化锌晶须。
[0050] (2)称取40g氰酸酯树脂和3g2,2ˊ-二烯丙基双酚A,在100℃条件下加热融化,并用磁力搅拌器搅拌15min。
[0051] (3)在100℃条件下,向步骤(2)的改性氰酸酯树脂中加入1.6g改性氧化锌晶须,磁力搅拌15min,再加入2.4g石墨烯纳米片,磁力搅拌15min,高速均质分散5min,获得氰酸酯/氧化锌晶须/石墨烯纳米片混合树脂;继续将混合树脂溶液升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂升温至130℃,并维持该温度75min。
[0052] (4)将步骤(3)得到的混合树脂浇注于预热的模具中,并将模具置于130℃的真空烘箱中抽真空排除混合树脂中的气泡,直至树脂中无气泡冒出为止,然后将模具转移至在鼓风干燥箱中,按照150℃/1h+160℃/1h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/4h的程序进行固化,然后冷却至室温,得到改性氰酸酯树脂导热复合材料。
[0053] 对比例4
[0054] 本对比例与实施例4的步骤相似,仅在步骤(3)中加入的导热填料为单一的改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,且所加入单一填料的质量与实施例4中所加的导热填料总的质量相同。具体步骤(3)为:将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入4g改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,磁力搅拌15min,高速均质分散5min,获得氰酸酯混合树脂;继续将混合树脂升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂溶液升温至140℃,并维持该温度60min。其它步骤与实施例4相同。
[0055] 测试结果:经测试,实施例4样品的热导率为1.05W/m·K,对比例中氰酸酯/氧化锌晶须复合材料的热导率为0.40W/m·K,氰酸酯/石墨烯纳米片复合材料的热导率为0.94W/m·K。
[0056] 实施例5
[0057] (1)氧化锌晶须的表面改性:将1.6g硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷滴加到600mL无水乙醇中,搅拌45min后加入40g氧化锌晶须,继续搅拌20min后,超声6min,在75℃条件下加热回流反应1.5h,所得产物依次用乙醇、蒸馏水洗涤至中性,过滤分离后取滤渣在100℃下真空干燥12h,获得改性氧化锌晶须。
[0058] (2)称取40g氰酸酯树脂和2g2,2ˊ-二烯丙基双酚A,在100℃条件下加热融化,并用磁力搅拌器搅拌15min。
[0059] (3)将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入1.3g改性氧化锌晶须,磁力搅拌15min,再加入10.7g石墨烯纳米片,磁力搅拌30min,高速均质分散8min,获得氰酸酯/氧化锌晶须/石墨烯纳米片混合树脂;继续将混合树脂溶液升温至120℃,磁力搅拌60min后,再将混合树脂升温至140℃,并维持该温度30min。
[0060] (4)将步骤(3)得到的混合树脂浇注于预热的模具中,并将模具置于140℃的真空烘箱中抽真空排除混合树脂中的气泡,直至树脂中无气泡冒出为止,然后在鼓风干燥箱中,按照160℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h+220℃/4h的程序进行固化,然后冷却至室温,得到改性氰酸酯树脂导热复合材料。
[0061] 对比例5
[0062] 本对比例与实施例5的步骤相似,仅在步骤(3)中加入的导热填料为单一的改性氧化锌晶须或石墨烯纳米片,且所加入单一填料的质量与实施例5中所加的导热填料总的质量相同。具体步骤(3)为:将步骤(2)的改性氰酸酯树脂升温至110℃,加入12g改性氧化锌晶