【摘 要】
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环氧树脂（EP）是一种广泛应用于电子产品的基础材料,具备高可加工性、高附着力、电绝缘性好以及良好的耐化学腐蚀性,但是其导热性极差并且非常易燃。电子器件通常有发热现象,一旦热量累积发生热失控,就会引燃环氧基材造成火灾。然而传统直接共混阻燃剂和导热填料的方法存在添加量高和效率低的问题。本课题以开发低填料添加量、高导热、阻燃性能优异的环氧复合材料为目标,通过选择不同的阻燃剂添加方式,分别制备了性能优异的
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环氧树脂（EP）是一种广泛应用于电子产品的基础材料,具备高可加工性、高附着力、电绝缘性好以及良好的耐化学腐蚀性,但是其导热性极差并且非常易燃。电子器件通常有发热现象,一旦热量累积发生热失控,就会引燃环氧基材造成火灾。然而传统直接共混阻燃剂和导热填料的方法存在添加量高和效率低的问题。本课题以开发低填料添加量、高导热、阻燃性能优异的环氧复合材料为目标,通过选择不同的阻燃剂添加方式,分别制备了性能优异的EP复合材料,尽量保持环氧本身低介电常数和低介电损耗的特性。主要研究内容和结果如下:（1）将阻燃剂添加到EP预聚体中:先用聚乙烯亚胺（PEI）连接六方氮化硼（h-BN）片预构筑三维导热骨架,再合成出能和EP预聚体互溶的磷酸酯类超支化阻燃剂（DTFR）,让阻燃剂随EP预聚体一同浸入三维导热骨架。EP复合材料只需引入12.5 vol%的h-BN,其导热系数就能够上升到1.35 W·m-1·K-1,相比于纯EP增加了744%。并且改性后EP的热释放峰值（PHRR）以及热释放总量（THR）比起纯EP分别显著下降了41.5%和34.9%,极限氧指数（LOI）提升了7.8。同时探究了不同取向方向的阻燃性能差异。（2）将阻燃剂添加到导热骨架中:选择高分子量的聚磷酸铵（APP）作为阻燃剂,既发挥其阻燃作用又能有效帮助h-BN建立三维导热骨架。创新性的将阻燃剂与导热填料结合到一起,使得导热骨架就附带阻燃作用,简化了制备步骤。EP复合材料只需引入9.1 vol%的h-BN,其导热系数就能够上升到1.67 W·m-1·K-1,相比于纯EP增加了944%。并且EP复合材料的PHRR和THR比起纯EP分别显著下降了54%和34%,LOI提升了5.7。同时深入分析了高强度残炭的形成过程和作用。
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