一种高导热氮化硼增强聚合物基复合材料制备方法

摘要

本发明涉及一种氮化硼增强聚合物基复合材料的制备方法，混合层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体得到混合物后，在回转式振动台上振动所述混合物，然后进行真空热压得到所述氮化硼增强聚合物基复合材料。由本发明方法制备的复合材料，具有高导热率，良好的机械性能，制备方法简单，可控度高，成型时间短，无需长时间固化的优点。

说明书

技术领域

本发明属于工程高分子复合材料领域。具体地，涉及一种高导热氮化硼增强聚合物基复合材料的制备方法。

背景技术

随着电子技术行业地快速发展，单位面积散发的热量越来越多，设备的小型化使有效散热面积日趋减少，对热管理材料的性能提出了更为严格的要求。电子封装材料的开发和热传导率作为重要一环，要求材料具有高导热率，低膨胀系数、轻质、成本低的特点。

高分子基复合材料在这一方面具有质轻、价廉、加工方便等优点。但由于高分子本身的热导率低，导致制品的散热效果性能差，极大地限制了制品的使用。以聚乙烯(PE)为例，它是一种性能优异而且应用广泛的工程塑料，具有上述质轻、价廉、加工方便等优点，但其热导率很低，一般只有0.42W/m·K左右。

已有研究报道将氮化硼粉体作为填充材料。采用在有机溶液下进行混合后在空气中热压成型的工艺制备得到了六方氮化硼/聚酰亚胺薄膜，在氮化硼体积分数为60％时，得到的热导率值最高为7W/m·K。通过在有机溶液中进行混合后采用涂抹法在刻蚀基板上得到了聚乙烯醇/氮化硼纳米复合材料，最后得到的导热率值在氮化硼体积分数为50％时为30W/m·K。通过带有取向度的纤维作为增强剂的选取，然后与高分子基体进行热压，可以提高复合材料的取向度和强度。另外还有通过双辊混炼、螺杆混合一些机械混合的方法，在模压交联中制备得到耐腐蚀高强度的复合材料，但导热能力都不高。这些制备方法得到的复合材料都存在着粉体分布不均匀，生产成本高，制备工艺复杂，或会不可避免的引入各种化合物离子等一种或多种的不良因素。

因此，本领域急需寻找一种简单有效的制备高热导率氮化硼粉体增强聚合物基的绝缘导热复合材料的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种界面结合强度合适、热性能优异的氮化硼增强聚合物基复合材料的制备方法，解决现有工艺复杂，周期时间长而且获得的复合材料热导率不高等问题，且旨在拓宽复合材料的应用范围，改善材料的热与力学性能，解决现有的氮化硼/聚合物复合材料中氮化硼定向排列性差，聚合物均匀分散性差等问题，

本发明的第一方面，提供一种氮化硼增强聚合物基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)在双中心混合分散机的作用下，混合层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体得到混合物，使得聚合物粉体粘附在氮化硼粉体上；

b)在回转式振动台上振动步骤a)获得的混合物，使得片层状氮化硼粉体实现片层方向的择优排列；

c)真空热压经步骤b)振动的混合物，得到所述复合材料。

在另一优选例中，所述层状六方氮化硼粉体的平面尺寸为10～500微米，厚度为0.1～10微米。

在另一优选例中，所述层状六方氮化硼粉体的平面尺寸为50～400微米，较佳为100～300微米。

在另一优选例中，所述层状六方氮化硼粉体的厚度为0.5～8μm，较佳为1～5μm。

在另一优选例中，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酰亚胺或聚苯硫醚。

在另一优选例中，所述聚合物粉体为颗粒状。

在另一优选例中，所述聚合物粉体的平面尺寸≤300微米，较佳为≤100微米，更佳为1～75微米。

本发明中，经步骤a)中双中心混合分散机旋转混合的作用下，混合后的所述聚合物粉体均匀分布在所述六方层状氮化硼粉体表面上。

在另一优选例中，所述层状六方氮化硼粉体的体积占所述层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体的混合物的总体积的30～60％，较佳为40～60％，更佳为50～60％。

在另一优选例中，所述层状六方氮化硼粉体和所述聚合物的质量比为1:1～5:1。

在另一优选例中，所述双中心混合分散机的转速为1000～2000rpm。

在另一优选例中，所述在双中心混合分散机的转速为1000～1500rpm，更佳为1100～1300rpm。

在另一优选例中，所述步骤a)在双中心混合分散机的作用下，混合的时间为30～150秒，较佳为30～120秒，更佳为30～90秒，甚至为30～60秒。

在另一优选例中，所述步骤b)中振动频率为40～200转/分钟，较佳为60～190转/分钟，更佳为60～180转/分钟。

在另一优选例中，所述步骤b)中振动时间为5～100min，较佳为10～60min。

在另一优选例中，所述混合粉体在回转式振动台上进行。通过该类运动，提供氮化硼排列的一致性。

在另一优选例中，所述真空热压是真空下，将经步骤b)横向振动的混合物升温到100～400℃进行加压，压力为10～80MPa，保压时间为10～60min。

在另一优选例中，所述的升温温度为100～200℃进行加压。

在另一优选例中，所述真空的真空度≤250Pa，较佳≤200Pa。

在另一优选例中，所述制备方法还包括将真空热压得到的复合材料进行冷却的步骤。

本发明的第二方面，提供一种氮化硼增强聚合物基复合材料，由定向排列的层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体热压烧结而成，具有以下一个或多个特征：

1)所述复合材料的密度为1～2g/cm³；

2)所述复合材料沿垂直于热压方向的热导率为20～40W/m·K；

3)所述复合材料沿垂直于热压方向的热扩散系数为1.7～18mm²/s；

4)所述复合材料沿平行于热压方向的热扩散系数为1～6mm²/s；

5)所述复合材料沿平行于热压方向的抗弯强度为8～50MPa；

6)所述复合材料中氮化硼和聚合物的质量比为1:1-5:1。

在本发明中，所述热压方向是指复合材料的Z方向，即垂直于粉体平面排布的方向。

在另一优选例中，所述复合材料沿垂直于热压方向的热导率≥20W/m·K，较佳地≥30W/m·K，更佳地≥37W/m·K。

在另一优选例中，所述复合材料的抗弯强度为10～40MPa或10～35MPa

本发明的第三方面，提供第二方面所述的氮化硼增强聚合物基复合材料的用途，用作电子封装材料或散热材料。

本发明的第四方面，提供一种制品，包含第二方面所述的复合材料或由第二方面所述的复合材料制成。

本发明采用的技术方法是将氮化硼粉体与聚合物粉体经双中心混合分散机均匀混合后，放到机械振动台上振动控制高导热片层氮化硼粉体的排列，然后经真空热压炉进行热压烧结成型，得到高定向的氮化硼增强聚合物基复合材料。高导热的氮化硼增强聚合物基复合材料中，片层氮化硼粉体高定向排布是通过回转式振动形成的，聚合物在复合材料中的均匀分布是通过双中心混合分散机旋转混料工艺控制的。

利用氮化硼粉体作为填充材料制备得到的氮化硼增强聚合物基复合材料热变形温度高、成型收缩率低，可用于制作耐热性能优良、导热性能优异的太阳能热水器等方面具有很大的前景。且复合材料这些性能还可以将其应用于微电子工业的加工热耗组件中。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为扫描电子显微照片，其中a为聚乙烯粉体；b为层状六方氮化硼粉体。

图2为氮化硼体积分数为50％的氮化硼增强聚乙烯复合材料的扫描电子显微照片，其中a为平行于热压方向的断面排布取向的扫描电子显微照片；b为垂直于热压方向的断面排布取向的扫描电子显微照片。

图3为不同体积分数氮化硼对氮化硼增强聚乙烯复合材料热导率(Thermal conductivity，TC)的影响曲线。从图中可以看出，随着氮化硼体积分数的上升，该复合材料的热导率也不断上升，当体积分数为60％时，X-Y方向热导率可达37W/m·k。

图4为不同体积分数氮化硼对氮化硼增强聚乙烯复合材料抗弯性能的影响曲线。从图中可以看出，随着体积分数的上升，该复合材料的抗弯强度不断下降，尽管如此，当氮化硼体积分数为60％时，抗弯强度也可达到11.6MPa。

图5为对比例2中氮化硼体积分数为50％的氮化硼/聚乙烯复合材料的扫描电子照片，其中a为平行于热压方向的断面排布的扫描电子照片，b为垂直于热压方向的断面排布的扫描电子照片。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入地研究，发现采用高导热片层状氮化硼粉体作为导热填充增强材料，与聚合物粉体经双中心混合分散机均匀混合后，经回转式振动控制高导热片层氮化硼粉体的排列，然后经真空热压进行热压烧结成型，得到高定向的氮化硼增强聚合物基复合材料。机械混合提高复合材料中粉体分散均匀性，回转式横向振动提高了该复合材料中片层氮化硼粉体的一致性的排布，真空热压提高复合材料的相对密度。此外，本发明的复合材料界面结合强度合适，具有较佳的抗弯强度，热性能优异，导热性好，耐磨，易于加工成复杂形状，且制备方法简单，易控制。在此基础上，本发明人完成了本发明。

氮化硼粉体

如本文所用，本发明采用的氮化硼粉体为属于微米层状(也称为片层状)六方氮化硼粉体。

层状六方氮化硼粉体优选平面尺寸为50微米～400微米；较佳地为10微米～300微米。

本发明中，所述平面尺寸指的是粉体自然平铺开后平面方向的平均直径大小。

层状六方氮化硼粉体的厚度为0.1-10微米，较佳为0.1-8微米或0.1-5微米。

聚合物粉末

本发明的聚合物粉末没有特别的限制，采用本发明的制备方法可以和氮化硼热压的聚合物都适用于本发明。

举例来说，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酰亚胺、聚苯硫醚。在另一优选例中，所述聚合物为聚乙烯。所述的聚乙烯包括LDPE(低密度聚乙烯或称高压聚乙烯)、LLDPE(线形低密度聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、UHMWPE(超高分子量聚乙烯)和各种乙烯共聚物。

在本发明中，聚合物粉末为颗粒状聚合物粉末。在另一优选例中，聚合物粉体的粒径为不大于300微米。较佳地，所述聚合物粉体的粒径为不大于100微米，更佳地为1～75微米。

氮化硼增强聚合物基复合材料及其制备方法

本发明的氮化硼增强聚合物基复合材料包括氮化硼和聚合物两种组成部分，通过将定向排列的层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体热压烧结制得本发明的复合材料。

本发明通过加入高导热大粒径片层氮化硼粉体材料作为导热填充增强材料，得到的复合材料在热性能方面有了大幅度地提高。

在另一优选例中，氮化硼质量占复合材料总质量的40％-95％，较佳为40-90％，更佳为50-85％。

该复合材料具有强度合适、耐磨，散热性好等优异的性能。在电子封装、散热等领域具有广泛的应用。

本发明的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)在双中心混合分散机的作用下，混合层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体，使得所述聚合物粉体均匀粘附在所述氮化硼粉体表面得到混合物；

b)在回转式振动台上振动步骤a)获得的混合物，使得片层状氮化硼粉体实现片层方向的择优排列；

c)真空热压经步骤b)横向振动的混合物，得到所述复合材料。

在另一优选例中，所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酰亚胺、聚苯硫醚。

在另一优选例中，所述混合在双中心混合分散机的作用下进行。混合速率为1000～2000转/分钟，混合时间为30～120s。在另一优选例中，混合速率为1200转/分钟，混合时间为30～60s。

在另一优选例中，所述混合粉体在回转式振动台上进行，提供片层氮化硼粉体排列的一致性。所述横向振动的转速度，也称为振动频率，为40～200转/分钟。较佳为60～190转/分钟，更佳为60～180转/分钟。在另一优选例中，所述横向振动的振动时间为5～100分钟，较佳为5～80或10～60分钟。

在另一优选例中，所述真空热压是真空下，将经步骤b)横向振动的混合物升温到100～400℃进行加压，压力为10～80MPa(较佳为10～50MPa，更佳为10～30MPa)，保压时间为10～60min(较佳为20～60min，更佳为20～30min)。在另一优选例中，所述真空的真空度≤200Pa。

在另一优选例中，所述的制备氮化硼/聚乙烯复合材料升温温度为100～200℃(较佳为130～180摄氏度，更佳为140～160摄氏度)。

在另一优选例中，所述的制备氮化硼/聚丙烯复合材料升温温度为100～200℃(较佳为150～180摄氏度，更佳为160～180摄氏度)。

在另一优选例中，所述的制备氮化硼/尼龙复合材料升温温度为200～300℃(较佳为250～280摄氏度，更佳为255～270摄氏度)。

在另一优选例中，所述的制备氮化硼/聚酰亚胺复合材料升温温度为300～400℃(较佳为350～380摄氏度，更佳为350～370摄氏度)。

在另一优选例中，所述的制备氮化硼/聚苯硫醚复合材料升温温度为200～300℃(较佳为250～300摄氏度，更佳为290～300摄氏度)。

在另一优选例中，本发明的制备方法包括以下步骤：

(a)称取质量比为1:1～5:1的氮化硼和聚乙烯粉体，氮化硼粉体和聚乙烯粉体在双中心混合分散机中进行高速混合均匀，使得聚乙烯粉体均匀粘附在氮化硼微米粉体表面提高聚乙烯在复合材料中分布均匀性；

优选地，按该混合物总体积计算，所述层状六方氮化硼粉体的体积占所述层状六方氮化硼粉体和聚合物粉体的混合物的总体积的30～60％，较佳为40～60％，更佳为50～60％。

(b)将混合物放入模具中，然后置于回转式振动台上进行粉体振动排列，提高氮化硼微米片层状方向排布一致性；振动的时间范围在10～60min之间；

振动的转速度以及振动时间根据粉体及其装粉体积而定，优选振动转速度为40～200(转/分钟)，振动时间为10～60min；

(c)将模具放入真空热压炉设备当中，在真空气氛下热压，将样品升温到100～200温度区间时，进行加压，然后保温10～60min，最后冷却至室温后脱模取样，得到氮化硼增强聚乙烯复合材料。

优选地，所述真空温度为130～180℃，较佳地为140～160℃；

所述的真空热压的保压时间为10～60min；较佳为20～30min；

所述的真空热压的压力为10～50MPa；较佳为10～30MPa。

片层状六方氮化硼具有其特殊的结构，在氮化硼片层方向(X-Y平面)具有高导热，片层氮化硼和聚合物粉体如聚乙烯粉体之间存在一定的粒径差别，聚合物粉体如聚乙烯粉体也具有一定的粘性，通过物理方式高速混料将小粒径聚合物粉体如聚乙烯粉体包覆在大颗粒片层氮化硼的表面，从而提高聚合物粉体如聚乙烯粉体在氮化硼增强聚合物基复合材料中的均匀分布性；通过控制混合速度和时间，即保证混合均匀性，又保证氮化硼粉体不会因过快的转速破裂。

本发明通过采用真空热压成型的方法，用片层状氮化硼粉体作为填充粒子，与聚合物粉体如聚乙烯粉体进行复合，一方面由于热压过程中六方氮化硼片层间的滑移与该温度下聚合物粉体如聚乙烯粉体的熔融变形使得氮化硼与聚合物之间界面结合的机械咬合作用较为明显；另一方面由于片层氮化硼粉体大粒径，有利于片层状氮化硼粉体的择优定向排布，因此在氮化硼增强聚合物基复合材料的制备过程中主要考虑的是氮化硼的粒径尺寸与氮化硼粉体的择优排列问题。充分利用氮化硼片层方向(X-Y平面)的高导热性，使得片层氮化硼粉体在复合材料制备过程中获得择优的排列取向。这样对于制备高导热氮化硼增强聚合物复合材料就显得尤为重要了。本发明人经过广泛深入研究，发现通过回转式振动排列可以有效提高片层状氮化硼的定向排布性。

此外，在真空条件下有利于六方氮化硼与聚合物粉体如聚乙烯粉体之间充分接触，减少里面形成气孔，有利于形成相对密度高的氮化硼增强聚合物基复合材料。

氮化硼粉体作为填充材料制备得到的氮化硼增强聚合物如聚乙烯复合材料热变形温度高、成型收缩率低，可用于制作耐热性能优良、耐化学腐蚀性能优异的导热管，导热性能优异的太阳能热水器等方面具有很大的前景。且复合材料这些性能还可以将其应用于微电子工业的加工热耗组件中。

本发明复合材料的制备方法，采用双中心混合分散机机械设备混合粉体提高了粉体之间的均匀性；采用回转式振动台的使用提高了氮化硼粉体的一致性排布；真空条件下的热压成型，提高了复合材料的相对密度。氮化硼增强聚合物如聚乙烯复合材料，沿垂直于热压方向(即样品的X-Y方向)最高导热系数(总传热能力)达37W/m·K，具有一定的强度及易于加工成复杂形状，且解决了高分子聚乙烯材料热导率低，成型周期长，需长期固化的问题。

本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

通用方法

(1)热导率

按GB/T 14452-93标准进行检验。

(2)弯曲强度和弯曲模量

按GB/T 14452-93标准进行检验。

试样类型为试样尺寸(mm)：(50±2)(长度)×(10±0.2)×(10±0.2)

实施例1氮化硼增强聚合物基复合材料1的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体40vol％

聚乙烯粉体60vol％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1200rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在回转式振动台上均匀振动30min后，横向振动的转速度为162rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为8℃/min升温至150℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。

将高温处理过的样品冷却至室温后取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合材料。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为26.32W/m.K。抗弯强度为26.12MPa。密度为1.475g/cm³，垂直方向热扩散系数为12.220mm²/s，平行方向热扩散系数为2.386mm²/s。

在本实施例中，所述的聚乙烯粉体为UHMWPE超高分子量聚乙烯，颗粒粒径大小在50～75微米，氮化硼粉体为片层状六方粉体，粉体平面尺寸大小为10-500微米，厚度在0.1-10微米。聚乙烯粉体和片层状六方氮化硼粉体的扫描电子显微照片如图1所示。

实施例2氮化硼增强聚合物基复合材料2的制备

同实施例1，区别在于：氮化硼粉体体积分数为30vol.％。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为8.78W/m.K，抗弯强度为32MPa。

密度为1.345g/cm³，垂直方向热扩散系数为4.049mm²/s，平行方向热扩散系数为1.707mm²/s。

实施例3氮化硼增强聚合物基复合材料3的制备

同实施例1，区别在于：氮化硼粉体体积分数为50vol.％。

图2为氮化硼/聚乙烯复合材料扫描电子照片，可以看出，聚乙烯分散均匀，大粒径的氮化硼粉体在复合材料中更容易相互之间进行搭桥连接，在X-Y和Z方向保持择优取向。经过回转式振动台后，氮化硼有效地择优排布，具体地，指大部分片层状氮化硼粉体总体趋想于朝X-Y方向平铺，片层之间相互连接形成传热通道。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为31.25W/m.K，抗弯强度为18MPa。

密度为1.603g/cm³，垂直方向热扩散系数为14.605mm²/s，平行方向热扩散系数为5.97mm²/s。

实施例4氮化硼增强聚合物基复合材料4的制备

同实施例1，区别在于：氮化硼粉体体积分数为60vol.％。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为37.31W/m.K，抗弯强度为12MPa。

密度为1.732g/cm³，垂直方向热扩散系数为17.548mm²/s，平行方向热扩散系数为5.126mm²/s。

图3和图4不同体积分数氮化硼对氮化硼增强聚乙烯复合材料热导率(Thermal conductivity，TC)和抗弯性能的影响曲线。从图中可以看出，随着氮化硼体积分数的上升，该复合材料的热导率也不断上升，当体积分数为60％时，X-Y方向热导率可达37W/m·k。此外随着体积分数的上升，该复合材料的抗弯强度不断下降，尽管如此，当氮化硼体积分数为60％时，抗弯强度也可达到11.6MPa。

实施例5氮化硼增强聚合物基复合材料的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体 60vol％

尼龙-66粉体40vol％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1300rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在回转式振动台上均匀振动30min后，横向振动的转速度为170rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为8℃/min升温至268℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。

将高温处理过的样品冷却至室温后取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合材料。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为25.4536W/m.K。抗弯强度为21.3MPa。密度为1.969g/cm³，垂直方向热扩散系数为11.633mm²/s，平行方向热扩散系数为2.292mm²/s。

在本实施例中，所述的聚合物粉体为尼龙-66粉体，颗粒粒径大小在50～75微米，氮化硼粉体为片层状六方粉体，粉体平面尺寸大小为10-500微米，厚度在0.1-10微米。

实施例6氮化硼增强聚合物基复合材料的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体60vol％

聚酰亚胺粉体40vol％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1300rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在回转式振动台上均匀振动30min后，横向振动的转速度为170rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为8℃/min升温至360℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。

将高温处理过的样品冷却至室温后取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合材料。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为22.745W/m.K。抗弯强度为20.2MPa。密度为1.977g/cm³，垂直方向热扩散系数为11.932mm²/s，平行方向热扩散系数为2.386mm²/s。

在本实施例中，所述的聚合物粉体为聚酰亚胺粉体，颗粒粒径大小在50～75微米，氮化硼粉体为片层状六方粉体，粉体平面尺寸大小为10-500微米，厚度在0.1-10微米。

实施例7氮化硼增强聚合物基复合材料的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体60vol％

聚苯硫醚粉体40vol％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1250rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在回转式振动台上均匀振动30min后，横向振动的转速度为165rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为8℃/min升温至295℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。

将高温处理过的样品冷却至室温后取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合材料。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为12.16W/m.K。抗弯强度为26.12MPa。密度为1.993g/cm³，垂直方向热扩散系数为8.311mm²/s，平行方向热扩散系数为2.386mm²/s。

在本实施例中，所述的聚合物粉体为聚苯硫醚粉体，颗粒粒径大小在50～75微米，氮化硼粉体为片层状六方粉体，粉体平面尺寸大小为10-500微米，厚度在0.1-10微米。

实施例8氮化硼增强聚合物基复合材料的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体60vol％

聚丙烯粉体40vol％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1300rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在回转式振动台上均匀振动35min后，横向振动的转速度为164rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为9℃/min升温至165℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。

将高温处理过的样品冷却至室温后取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合材料。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为22.32W/m.K。抗弯强度为22.3MPa。密度为2.0542g/cm³，垂直方向热扩散系数为12.341mm²/s，平行方向热扩散系数为2.253mm²/s。

在本实施例中，所述的聚合物粉体为聚丙烯粉体，颗粒粒径大小在50～75微米，氮化硼粉体为片层状六方粉体，粉体平面尺寸大小为10-500微米，厚度在0.1-10微米。

对比例1纯聚乙烯复合材料的制备

步骤基本同实施例1，区别在于：聚乙烯粉体体积分数为100vol.％。

测定样品的热导率(以最高方面的为准)为0.42W/m.K，抗弯强度为14MPa。

对比例2氮化硼增强聚合物基复合材料的制备

A：按以下体积配比量取以下组分：

氮化硼粉体50vol.％

聚乙烯粉体50vol.％

B：将所述的粉体混合后放入双中心混合分散机中搅拌30s，转数控制在1200rpm。将得到的混合物放入精密压制模具中，在振动台上均匀振动30min后，横向振动的转速度为160rpm。

C：将步骤B中的样品用模具装配好后，放入真空热压炉中，抽真空至真空度至200Pa以下，升温速率为8℃/min升温至152℃，进行热压，压力大小为20MPa，保压20min，然后随炉冷却至室温。将高温处理过的样品取出脱模获得氮化硼增强聚合物基复合体。测定样品的热导率(以最高方面的为准)为9.399W/m.K,抗弯强度为8.53MPa。

在本例中，所述的聚乙烯树脂为UHMWPE超高分子量聚乙烯，颗粒粒径大小在150～200微米，该氮化硼粉体为片层状的粉体，粉体大小在10-50微米，厚度在0.1-10微米。

图5为氮化硼/聚乙烯复合材料扫描电子照片。可以看出，小粒径的氮化硼粉体与聚乙烯混合后能够较好地择优排布，但存在一部分六方氮化硼粉体排列不一致。

从实施例1-8和对比例中可以看出，本发明中得到的氮化硼增强聚合物基复合材料具有良好的机械性能与加工性能，也具备很好的热性能，当氮化硼和聚乙烯的体积比为1:1的时候，各种性能比较综合。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。