CN110105756B - 一种高韧性高导热pbonf基复合薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高韧性高导热pbonf基复合薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜及其制备方法，属于导热复合材料技术领域。本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜，包括PBONF和导热纳米材料；所述PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中；所述PBONF具有分叉的几何形状。本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜具有低密度、高韧性以及高热导率等优点，能够代替目前航空用铝合金，为航空航天飞行器减重，同时提供更高的散热效率和优异的结构可靠性。

Description

一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及导热复合材料技术领域，尤其涉及一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜及其制备方法。
背景技术
随着军事、汽车、航空航天飞行器的高功率电子设备向着小型化、集成化、高速度方向快速发展，电子设备在运行过程中有大量的热量累积，如果不及时散掉，易于降低电子器件的使用寿命，甚至导致电子器件失效。因此，开发轻量化、高韧性、高导热材料对于提高下一代高功率电子器件的热管理具有重要意义。
目前，最广泛使用的散热材料是金属，尤其是铝合金，这是因为在各种金属及其合金材料中，铝合金具有较好的韧性、较高的热导率，例如，航空电子散热用7075型铝合金的拉伸韧性为81.2MJ/m3，导热率为130W/mK，但7075型铝合金的密度较高，为2.8g/cm3，因此，寻求其他轻质、高韧性、高导热复合材料代替铝合金具有重要意义。
一些纳米材料(例如石墨烯纳米片(GNS)、碳纳米管(CNT)、氮化硼纳米片(BNNS)或氮化硼纳米管(BNNT))具有超高的热导率和低的密度，但是这些纯纳米材料薄膜的韧性低，因此难以代替铝合金用于下一代电子器件。
为了使上述纳米材料代替铝合金用于下一代电子器件，一些工作者在这些纳米材料薄膜中引入聚合物，制备了聚合物基复合材料，这些聚合物基复合材料的力学性能有所提高。然而，引入的聚合物包裹导热纳米材料，阻断了纳米材料之间的声子传输，导致复合材料的导热性能急剧降低。
最近，一些研究进一步报道了将导热纳米材料和高强度纤维素纳米纤维混合，并过滤成复合薄膜。由于纤维素纳米纤维只是局部隔离了导热纳米材料，这些复合薄膜的热导率有所提高，优于聚合物基复合材料。然而，这些纤维素纳米纤维基复合薄膜的热导率尤其是韧性仍然远低于航空铝合金材料。
因此，基于导热纳米材料，设计制备出可代替铝合金的复合薄膜仍然是一大挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧性高导热PBONF(指聚对苯撑苯并二噁唑纳米纤维)基复合薄膜及其制备方法，本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜具有低密度、高韧性以及高热导率等优点，能够代替目前航空用铝合金。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜，所述PBONF基复合薄膜包括PBONF和导热纳米材料；所述PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中；所述PBONF具有分叉的几何形状。
优选的，所述导热纳米材料的质量为PBONF基复合薄膜质量的30～90％；所述导热纳米材料为石墨烯纳米片、碳纳米管、氮化硼纳米片和氮化硼纳米管中的一种或多种。
优选的，所述PBONF的直径为5～20nm。
本发明提供了上述技术方案所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，加入钠盐，得到钠盐和PBONF的分散液；
(2)将甲基磺酸、三氟乙酸与导热纳米材料混合，得到导热纳米材料的分散液；
(3)将所述步骤(1)中钠盐和PBONF的分散液与所述步骤(2)中导热纳米材料的分散液混合均匀，将混合均匀后的分散液倒入模具中，用薄膜将模具密封，静置后形成凝胶；
(4)将所述步骤(3)的凝胶与水进行溶剂交换，干燥后得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
优选的，所述步骤(1)中聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维的直径为5～15μm。
优选的，所述步骤(1)中的钠盐为磷酸钠、硫酸钠和醋酸钠中的一种或多种。
优选的，所述步骤(1)中甲基磺酸和三氟乙酸的质量比为1:0.6～1.6；甲基磺酸和三氟乙酸的总质量、聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维和钠盐的质量比为1:0.009～0.015:0.06～0.11。
优选的，所述步骤(2)中甲基磺酸和三氟乙酸的质量比为1:0.6～1.6；甲基磺酸和三氟乙酸的总质量与导热纳米材料的质量比为1:0.002～0.017。
优选的，所述步骤(3)中钠盐和PBONF的分散液与导热纳米材料的分散液的质量比为1:1～3。
优选的，所述步骤(3)中静置的时间为4～24h，温度为0～25℃。
本发明提供了一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜，所述PBONF基复合薄膜包括PBONF和导热纳米材料；所述PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中；所述PBONF具有分叉的几何形状。本发明的PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中，当复合薄膜被拉伸时，导热纳米材料与非均匀的PBONF网络一起滑动并释放出PBONF网络的隐藏长度，其中PBONF之间的π-π作用力被破坏(牺牲键)，PBONF网络的伸长和取向会导致复合薄膜的局部变形硬化，由于PBONF网络的高互连性和导热纳米材料(由一个导热纳米材料交联的多个PBONF)的多功能交联，局部硬化继续导致相邻PBONF网络的强烈伸长和取向，因此扩散到大量材料上，最后，导热纳米材料和PBONF被拉出，产生大的断裂应变和超高韧性；此外，PBONF取代了部分导热纳米材料，因此得到的复合薄膜具有轻质的特点；PBONF较其他纤维具有较高的热导率，加之PBONF的三维网状结构未将导热纳米材料完全隔离，因此得到的复合薄膜具有良好的导热性。
实施例的结果表明，本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜的密度低，在1.3～1.8g/cm3范围内，明显低于铝合金(2.8g/cm3)；本发明的PBONF基复合薄膜的拉伸韧性好，在10～100MJ/m3范围内，接近航空7075型铝合金(81.2MJ/m3)；本发明的PBONF基复合薄膜的热导率高，在30～300W/mK范围内，部分超过航空7075型铝合金(130W/mK)。该PBONF基复合薄膜可代替目前航空用铝合金，为航空航天飞行器减重，同时提供更高的散热效率和优异的结构可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例1中的GNS/PBONF水凝胶；
图2为本发明实施例1的GNS/PBONF复合薄膜；
图3～4为本发明实施例1的GNS/PBONF水凝胶冷冻干燥后的SEM图；
图5为本发明实施例1的GNS/PBONF复合薄膜的SEM图；
图6为本发明实施例4中的CNT/PBONF水凝胶；
图7为本发明实施例4的CNT/PBONF复合薄膜；
图8为本发明实施例5中的BNNS/PBONF水凝胶；
图9为本发明实施例5的BNNS/PBONF复合薄膜。
具体实施方式
本发明提供了一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜，所述PBONF基复合薄膜包括PBONF和导热纳米材料；所述PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中；所述PBONF具有分叉的几何形状。
在本发明中，所述PBONF的直径优选为5～20nm，进一步优选为9～18nm。
在本发明中，所述导热纳米材料优选为石墨烯纳米片、碳纳米管、氮化硼纳米片和氮化硼纳米管中的一种或多种。本发明对所述导热纳米材料的尺寸规格没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的尺寸规格即可。在本发明中，所述导热纳米材料的质量优选为PBONF基复合薄膜质量的30～90％，进一步优选为40～70％，最优选为40％。在本发明中，当所述导热纳米材料为CNT，CNT的质量为PBONF基复合薄膜质量的40％时，得到的PBONF基复合薄膜的拉伸韧性高达72MJ/m3，热导率为165W/mK，密度低至1.4g/cm3，能够完全替代航空7075型铝合金。当所述导热纳米材料选择GNS，GNS的质量为PBONF基复合薄膜质量的40～60％时，得到的PBONF基复合薄膜的比韧性(除以密度以后的韧性)和比导热率均与7075型铝合金相当。具体的：7075型铝合金的比热导率为46.4Wm-1K-1cm3g-1，比韧性为29J g-1；GNS含量为40％时，比热导率为59.3Wm-1K-1cm3g-1，比韧性为28.8J g-1；GNS含量为50％时，比热导率为63.7W m-1K-1cm3g-1，比韧性为29.4J g-1；GNS含量为60％时，比热导率为80.6W m-1K- 1cm3g-1，比韧性为22.5J g-1。
本发明对所述PBONF基复合薄膜的厚度没有特殊要求，可根据用途需要进行调整。在本发明的具体实施例中，所述PBONF基复合薄膜的厚度为15～35μm。
本发明所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜中的PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中，由于PBONF具有分叉的几何形状，当复合薄膜被拉伸时，导热纳米材料与非均匀的PBONF网络一起滑动并释放出PBONF网络的隐藏长度，其中PBONF之间的π-π作用力被破坏(牺牲键)，PBONF网络的伸长和取向会导致复合薄膜的局部变形硬化，由于PBONF网络的高互连性和导热纳米材料(由一个导热纳米材料交联的多个PBONF)的多功能交联，局部硬化继续导致相邻PBONF网络的强烈伸长和取向，因此扩散到大量材料上，最后，导热纳米材料和PBONF被拉出，产生大的断裂应变和超高韧性；此外，PBONF取代了部分导热纳米材料，因此得到的复合薄膜具有轻质的特点；PBONF较其他纤维具有较高的热导率，加之PBONF的三维网状结构未将导热纳米材料完全隔离，因此得到的复合薄膜具有良好的导热性。
本发明还提供了上述技术方案所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，加入钠盐，得到钠盐和PBONF的分散液；
(2)将甲基磺酸、三氟乙酸与导热纳米材料混合，得到导热纳米材料的分散液；
(3)将所述步骤(1)中钠盐和PBONF的分散液与所述步骤(2)中导热纳米材料的分散液混合均匀，将混合均匀后的分散液倒入模具中，用薄膜将模具密封，静置后形成凝胶；
(4)将所述步骤(3)的凝胶与水进行溶剂交换，干燥后得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
本发明将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，加入钠盐，得到钠盐和PBONF的分散液。
本发明优选先将甲基磺酸和三氟乙酸混合，得到酸性混合液，然后再将酸性混合液与聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合。在本发明中，所述甲基磺酸和三氟乙酸的质量比优选为1:0.6～1.6；所述甲基磺酸的质量浓度优选≥99.0％；所述三氟乙酸的质量浓度优选＞99.5％。在本发明中，所述聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维的直径优选为5～15μm，进一步优选为10～13μm。本发明对所述甲基磺酸和三氟乙酸的混合方式没有特殊要求，能够将二者混合均匀即可。在本发明中，所述酸性混合液与聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维的混合优选为搅拌混合。将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合后，本发明优选继续搅拌6～24h。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。本发明将甲基磺酸、三氟乙酸与聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，酸性混合液将微米级纤维剥离成纳米纤维，并形成分叉结构，与此同时，还形成了PBONF的三维网状结构。
在本发明中，所述钠盐优选为磷酸钠、硫酸钠和醋酸钠中的一种或多种。在本发明中，所述甲基磺酸和三氟乙酸的总质量、聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维和钠盐的质量比优选为1:0.009～0.015:0.06～0.11，进一步优选为1:0.01～0.013:0.07～0.10。在本发明中，所述钠盐的加入可以增加纤维分散液的离子强度，抑制其静电排斥，并促进其π-π相互作用以及后续步骤的凝胶化。由于钠盐的加入不利于酸性混合液将聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维剥离成纳米纤维，因此，需要先将酸液与聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，形成均匀的分散液后加入钠盐。
本发明将甲基磺酸、三氟乙酸与导热纳米材料混合，得到导热纳米材料的分散液。
本发明优选先将甲基磺酸和三氟乙酸混合，得到酸性混合液，然后再将酸性混合液与导热纳米材料混合。本发明对所述甲基磺酸和三氟乙酸的混合方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。在本发明中，所述酸性混合液与导热纳米材料的混合优选为超声混合；所述超声混合的功率优选为200～400W，所述超声混合的时间优选为2～4h。在本发明中，所述导热材料的种类对应上述技术方案所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜中导热纳米材料的种类。
在本发明中，所述甲基磺酸和三氟乙酸的质量比优选为1:0.6～1.6；所述甲基磺酸和三氟乙酸的总质量与导热纳米材料的质量比优选为1:0.002～0.017，进一步优选为1:0.005～0.013。
得到钠盐和PBONF的分散液、导热纳米材料的分散液后，本发明将所述钠盐和PBONF的分散液与导热纳米材料的分散液混合均匀，将混合均匀后的分散液倒模具中，用薄膜将模具密封，静置后形成凝胶。
在本发明中，所述钠盐和PBONF的分散液与导热纳米材料的分散液的质量比优选为1:1～3，进一步优选为1:1.5～2.5。
本发明将混合均匀后的分散液倒入模具中，混合液在模具中铺展开来，之后用薄膜将模具密封。本发明对所述模具的形状和规格没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的制备薄膜的模具即可。本发明优选采用平底模具，以利于得到厚度均匀的薄膜。本发明对所述薄膜的材质无特殊要求，不与两种分散液的混合液反应即可。本发明用薄膜将模具密封，一方面有利于防止溶剂蒸发，另一方面可避免空气中的水分加快分散混合液的凝胶化。当空气中的水进入分散混合液后，会加快凝胶化，不利于形成外部形状规则的凝胶。
在本发明中，所述静置的时间优选为4～24h，进一步优选为6～20h；静置的温度优选为0～25℃，进一步优选为5～20℃。本发明所述静置过程中，在钠盐的作用下，混合液发生凝胶化，形成外部形状规则的凝胶。
得到凝胶后，本发明将所述凝胶与水进行溶剂交换，干燥后得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜。
本发明优选将模具的薄膜去掉，将凝胶浸入水中，然后与水进行溶剂交换。本发明对所述溶剂交换的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的溶剂交换方式即可。本发明对所述溶剂交换的次数没有特殊要求，能够将凝胶中的酸液全部交换即可。在本发明的具体实施例中，所述溶剂交换的次数优选为4次。本发明进行溶剂交换，用水置换了凝胶中的酸液，形成了水凝胶，以利于后续溶剂蒸发成膜。本发明对水凝胶进行干燥，得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜。在本发明中，所述干燥的温度优选为20～40℃，干燥的时间优选为40～120h。在本发明中，所述干燥的气氛优选为空气气氛。本发明所述干燥过程导热纳米材料会层层堆积，与纤维网络形成一种层状结构。
下面结合实施例对本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
GNS/PBONF复合薄膜
(1)称取商业化聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维0.216g，加入到7mL甲基磺酸和7mL三氟乙酸的混合酸中，机械搅拌8h，接着加入1.5g硫酸钠，形成含硫酸钠的PBONF分散液；
(2)称取GNS0.216g，加入到11mL甲基磺酸和11mL三氟乙酸的混合酸中，在400W功率下超声3h，形成均匀的GNS分散液；
(3)将步骤(1)配制的含硫酸钠PBONF分散液和步骤(2)配制的GNS分散液混合，在1000rpm的转速下机械搅拌2h，倒入直径5.5厘米的平底塑料皿中，在塑料皿上覆盖一层保鲜膜，在5℃静置8h转换为凝胶；
(4)将步骤(3)中的凝胶浸泡在蒸馏水中，凝胶中的三氟乙酸、甲基磺酸和硫酸钠扩散进入水中，水扩散进入凝胶中，浸泡4h后换水，共循环4次，得到GNS/PBONF水凝胶(如图1所示)；
(5)将步骤(4)中的GNS/PBONF水凝胶在空气中25℃干燥100h，得到GNS质量分数为50％的PBONF基复合薄膜(如图2所示)，薄膜厚度为26μm，其拉伸韧性为45.5MJ/m3，热导率为98.7W/mK，密度为1.55g/cm3。
将实施例1步骤(4)得到的GNS/PBONF水凝胶进行冷冻干燥后，进行扫描电镜观察，结果如图3所示，图3显示，GNS均匀分布在三维PBONF网络中。对冷冻干燥后的GNS/PBONF水凝胶进行进一步放大观察，结果如图4所示。图4显示PBONF网络紧密粘附于GNS表面。
对实施例1最终得到的复合薄膜进行扫描电镜观察，结果如图5所示，图5显示复合薄膜具有明显的有序层状结构。
实施例2
与实施例1不同的是，GNS的质量分数为40％；得到的PBONF基复合薄膜的厚度为24μm，其拉伸韧性为42.4MJ/m3，热导率为87.2W/mK，密度为1.47g/cm3。
实施例3
与实施例1不同的是，GNS的质量分数为60％；得到的PBONF基复合薄膜的厚度为30μm，其拉伸韧性为34.4MJ/m3，热导率为123.4W/mK，密度为1.53g/cm3。
实施例4
CNT/PBONF复合薄膜
(1)称取商业化聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维0.216g，加入到4mL甲基磺酸和6mL三氟乙酸的混合酸中，机械搅拌8h，接着加入1.5g磷酸钠，形成含磷酸钠的PBONF分散液；
(2)称取CNT0.144g，加入到10.4mL甲基磺酸和15.6mL三氟乙酸的混合酸中，在400W功率下超声2h，形成均匀的CNT分散液；
(3)将步骤(1)配制的含磷酸钠PBONF分散液和步骤(2)配制的CNT分散液混合，在1000rpm的转速下机械搅拌2h，倒入直径9厘米的平底塑料皿中，在塑料皿上覆盖一层保鲜膜，在20℃静置24h转换为凝胶；
(4)将步骤(3)中的凝胶浸泡在蒸馏水中，凝胶中的三氟乙酸、甲基磺酸和磷酸钠扩散进入水中，水扩散进入凝胶中，浸泡4h后换水，共循环4次，得到CNT/PBONF水凝胶(如图6所示)；
(5)将步骤(4)中的CNT/PBONF水凝胶在空气中40℃干燥48h，得到CNT质量分数为40％的PBONF基复合薄膜(如图7所示)，薄膜厚度为22μm，其拉伸韧性为72.0MJ/m3，热导率为165W/mK，密度为1.4g/cm3。
实施例5
BNNS/PBONF复合薄膜
(1)称取商业化聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维0.216g，加入到6mL甲基磺酸和4mL三氟乙酸的混合酸中，机械搅拌24h，接着加入1.5g醋酸钠，形成含醋酸钠的PBONF分散液；
(2)称取BNNS 0.504g，加入到15.6mL甲基磺酸和10.4mL三氟乙酸的混合酸中，在400W功率下超声4h，形成均匀的BNNS分散液；
(3)将步骤(1)配制的含醋酸钠PBONF分散液和步骤(2)配制的BNNS分散液混合，在2000rpm的转速下机械搅拌3h，倒入直径9厘米的平底塑料皿中，在塑料皿上覆盖一层保鲜膜，在0℃静置4h转换为凝胶；
(4)将步骤(3)中的凝胶浸泡在蒸馏水中，凝胶中的三氟乙酸、甲基磺酸和醋酸钠扩散进入水中，水扩散进入凝胶中，浸泡4h后换水，共循环4次，得到BNNS/PBONF水凝胶(如图8所示)；
(5)将步骤(4)中的BNNS/PBONF水凝胶在空气中40℃干燥48h，得到BNNS质量分数为70％的PBONF基复合薄膜(如图9所示)，薄膜厚度为35μm，其拉伸韧性为23.4MJ/m3，热导率为35W/mK，密度为1.65g/cm3。
实施例6
BNNT/PBONF复合薄膜
(1)称取商业化聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维0.216g，加入到5mL甲基磺酸和5mL三氟乙酸的混合酸中，机械搅拌48h，接着加入1.5g硫酸钠，形成含硫酸钠的PBONF分散液；
(2)称取BNNT 0.093g，加入到13mL甲基磺酸和13mL三氟乙酸的混合酸中，在400W功率下超声2h，形成均匀的BNNT分散液；
(3)将步骤(1)配制的含硫酸钠PBONF分散液和步骤(2)配制的BNNT分散液混合，在2000rpm的转速下机械搅拌2h，倒入直径5.5厘米的平底塑料皿中，在塑料皿上覆盖一层保鲜膜，在10℃静置12h转换为凝胶；
(4)将步骤(3)中的凝胶浸泡在蒸馏水中，凝胶中的三氟乙酸、甲基磺酸和硫酸钠扩散进入水中，水扩散进入凝胶中，浸泡4h后换水，共循环4次，得到BNNT/PBONF水凝胶；
(5)将步骤(4)中的BNNT/PBONF水凝胶在空气中40℃干燥48h，得到BNNT质量分数为30％的PBONF基复合薄膜，薄膜厚度为28μm，其拉伸韧性为38MJ/m3，热导率为58W/mK，密度为1.3g/cm3。
实施例1～6中，拉伸测试是在岛津AGS-X电子万能试验机上测试的，样条的尺寸为：长45mm，宽2mm，拉伸速率为1mm/min。
热导率的测试方法如下：使用LFA467(NETZSCH，Germany)在25℃下通过激光闪射法测量复合材料的面内热扩散系数，然后根据式1计算导热率：
K＝α·Cp·ρ 式1
式1中，α和ρ分别是纳米复合材料的热扩散系数和密度；ρ通过称重法计算；Cp是比热容，并使用差示扫描量热计测量。
由以上实施例可知，本发明提供了一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜及其制备方法，本发明提供的高韧性高导热PBONF基复合薄膜具有低密度、高韧性以及高热导率等优点，能够代替目前航空用铝合金，为航空航天飞行器减重，同时提供更高的散热效率和优异的结构可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高韧性高导热PBONF基复合薄膜，其特征在于，所述PBONF基复合薄膜包括PBONF和导热纳米材料；所述PBONF形成三维网状结构，导热纳米材料位于三维网状结构中；所述PBONF具有分叉的几何形状；所述导热纳米材料为石墨烯纳米片，所述PBONF基复合薄膜具有明显的有序层状结构；所述导热纳米材料的质量为PBONF基复合薄膜质量的40～60％；
所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜的制备包括以下步骤：
(1)将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，加入钠盐，得到钠盐和PBONF的分散液；所述钠盐为磷酸钠、硫酸钠和醋酸钠中的一种或多种；
(2)将甲基磺酸、三氟乙酸与导热纳米材料混合，得到导热纳米材料的分散液；
(3)将所述步骤(1)中钠盐和PBONF的分散液与所述步骤(2)中导热纳米材料的分散液混合均匀，将混合均匀后的分散液倒入模具中，用薄膜将模具密封，静置后形成凝胶；
(4)将所述步骤(3)的凝胶与水进行溶剂交换，干燥后得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜；所述干燥的气氛为空气气氛，所述干燥的温度为20～40℃，干燥的时间为40～120h；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
2.根据权利要求1所述的高韧性高导热PBONF基复合薄膜，其特征在于，所述PBONF的直径为5～20nm。
3.权利要求1～2任一项所述高韧性高导热PBONF基复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将甲基磺酸、三氟乙酸和聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维混合，加入钠盐，得到钠盐和PBONF的分散液；所述钠盐为磷酸钠、硫酸钠和醋酸钠中的一种或多种；
(2)将甲基磺酸、三氟乙酸与导热纳米材料混合，得到导热纳米材料的分散液；
(3)将所述步骤(1)中钠盐和PBONF的分散液与所述步骤(2)中导热纳米材料的分散液混合均匀，将混合均匀后的分散液倒入模具中，用薄膜将模具密封，静置后形成凝胶；
(4)将所述步骤(3)的凝胶与水进行溶剂交换，干燥后得到高韧性高导热PBONF基复合薄膜；所述干燥的气氛为空气气氛，所述干燥的温度为20～40℃，干燥的时间为40～120h；
所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维的直径为5～15μm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中甲基磺酸和三氟乙酸的质量比为1:0.6～1.6；甲基磺酸和三氟乙酸的总质量、聚对苯撑苯并二噁唑微米纤维和钠盐的质量比为1:0.009～0.015:0.06～0.11。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中甲基磺酸和三氟乙酸的质量比为1:0.6～1.6；甲基磺酸和三氟乙酸的总质量与导热纳米材料的质量比为1:0.002～0.017。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中钠盐和PBONF的分散液与导热纳米材料的分散液的质量比为1:1～3。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中静置的时间为4～24h，温度为0～25℃。
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