本文主要探索高熱環氧樹樹脂復合材料的制備與性能做出的研究，發表一篇報告。
具有高導熱系數、優異機械性能和良好電氣性能的環氧樹脂絕緣材料對確保電子元器件和電氣設備運行穩定性至關重要。盡管科學界和工業界都為提升環氧樹脂絕緣材料的綜合性能做出了許多努力。但是，依然還有許多關鍵問題亟待解決，比如綜合性能優異的本征導熱環氧樹脂制備問題、導熱環氧樹脂復合材料中導熱填料的分散性問題、導熱填料與環氧樹脂基體之間的界面問題和高填充量導熱環氧樹脂復合材料的機械性能差問題等。為了解決這些問題，本論文采用簡單、可控的策略成功制備了兩個系列含聯苯結構的本征導熱環氧樹脂，并系統研究了本征導熱環氧樹脂的微觀結構與物理性能的關系。然后，探尋一種簡單可控、無溶劑的“綠色工藝”功能化無機填料，通過設計合成不同的界面結構，系統地研究了界面結構對高導熱環氧樹脂復合材料性能的影響，并成功制備了具有良好導熱性能、優異機械性能和介電性能的環氧樹脂復合材料。
第一，為獲取低粘度本征導熱環氧樹脂，本論文用水溶劑成功合成了四種不同化學結構的氨基環氧樹脂。氨基環氧樹脂的聯苯結構π-π鍵相互作用使其在固化過程中形成更加有序的剛性結構和更加完善的液晶結構，從而使其宏觀上表現出高導熱性能、優異的介電性能和機械性能等綜合性能。本論文采用了 FT-IR和1HNMR對其進行了表征，證明了氨基環氧樹脂的成功制備，并研究了氨基環氧樹脂固化反應動力學。最后，通過TGA、DMTA、XRD和寬頻介電譜等測試手段，系統研究了氨基環氧樹脂化學結構和微觀結構對其導熱性能、機械性能和介電性能的影響。
第二，為了提高氨基環氧樹脂的儲存穩定和力學性能，本論文通過開環反應制備了一系列不同聯苯含量的改性雙酚F環氧樹脂。GPC、FT-IR和1HNMR測試結果證明成功合成了4,4’-聯苯二酚改性雙酚F環氧樹脂，并通過TEM、AF M、DM TA、XRD和寬頻介電譜等測試手段系統分析了不同4,4’-聯苯二酚含量對改性雙酚F環氧樹脂微觀結構的影響，以及改性雙酚 F環氧樹脂固化物微觀結構和宏觀綜合性能的關系。研究結果表明，主鏈上含有聯苯結構的改性雙酚 F環氧樹脂固化物內部存在長程有序的納米微觀結構，宏觀上表現出高導熱系數、優異熱穩定性、高玻璃化溫度以及優良介電性能。而且，這類環氧樹脂的導熱系數可以通過調整不同聯苯結構的含量進行調整。
第三，為了進一步提高氨基環氧樹脂的綜合性能，本論文對埃洛石納米管(HNTs)表面進行無溶劑的原位接枝，以改善氨基環氧樹脂和埃洛石納米管的界面。首先，通過原位接枝在HN Ts表面進行偶聯處理，并在此基礎上分別再接枝不同結構的聯苯氨基化合物，使其表面具有不同的分子結構。通過FT-IR、1HNMR、TGA、XRD和BET比表面積等測試手段證明成功制備了表面功能化埃洛石納米管。SEM觀察結果發現，功能化埃洛石納米管在乙醇溶液中具有更好的分散性。然后，通過傳統的真空澆注工藝制備了氨基環氧樹脂/HNTs納米復合材料，并采用SEM、DMTA和寬頻介電譜等測試手段系統探索了不同功能化埃洛石納米管對氨基環氧樹脂/HN T s納米復合材料性能的影響。研究結果表明，埃洛石納米管的功能化顯著地提高了氨基環氧樹脂納米電介質的機械性能、熱性能和介電性能，尤其是沖擊強度和介電損耗。
最后，為提高含有聯苯主鏈結構的改性雙酚 F環氧樹脂導熱性能，并進一步改善無機填料與改性雙酚 F環氧樹脂基體之間的界面結構，本論文采用多巴胺(DA)自聚合和原位接枝的方法成功制備了兩個系列具有雙層化合物表面結構的功能化合成云母，并系統研究了不同界面結構對環氧樹脂云母復合材料的介電性能、導熱性能、熱穩定性和機械性能影響。研究結果表明，與原位接枝改性方法相比，聚多巴胺包覆的合成云母(mica@PDA)和外層含氟化合物的合成云母(mica@PDA@F)在環氧樹脂基體中具有更好的分散性，而且其環氧樹脂復合材料具有更完善的界面結構。因此，環氧樹脂/mica@P DA@F具有更高的沖擊強度和更低介電損耗，并且其介電常數和介電損耗顯示較低的頻率依賴性。研究結果也發現采用雙層化合物表面結構的功能化合成云母制備的復合材料具有較低的導熱系數，本論文認為功能化合成云母制備的環氧樹脂納米電介質導熱性能取決于界面熱阻與界面完美程度的競爭作用。這為理解環氧樹脂界面結構與導熱系數的關系提供了新的認識。
