聚合物基导热复合材料的研究进展

阐述了聚合物基导热复合材料的导热机制。综述了国内外导热胶粘剂、导热橡胶和导热塑料等研究进展。介绍了提高复合材料导热性能的途径,并在此基础上,展望了聚合物基导热复合材料的应用前景和未来的发展方向。     

纤维表面改性对纸基摩擦材料原纸强度性能的影响

采用高温空气氧化法对碳纤维表面进行改性处理,同时采用磷酸氧化法对芳纶短切纤维表面进行处理,对改性前后的两种纤维分别进行表征;采用芳纶浆粕、竹浆、海泡石绒以及改性前后的碳纤维和芳纶短切纤维混合来抄造纸基摩擦材料原纸;探究纤维的表面改性处理对纸基摩擦材料原纸强度性能的影响。结果表明,改性后的纤维表面产生了很多沟壑,纤维表面粗糙程度增加,纤维表面的接触点和面积更多,结合力更大,同时引入了大量的活性基团;用改性纤维配抄的纸张层间结合强度比未改性纤维配抄的纸张层间结合强度提高了21%。     

改性碳纳米管对环氧树脂基复合材料热性能和力学性能的影响

通过对多壁碳纳米管(MWCNT)进行热处理和混酸处理,用超声分散和模具浇注成型法制备了MWCNT/环氧树脂复合材料。采用傅里叶红外光谱对MWCNT进行了表征,研究了不同MWCNT含量对环氧树脂热稳定性、导热性能和冲击性能的影响,并用扫描电镜观察了MWCNT在环氧基体中的分散情况。结果表明,经酸化的MWCNT在基体中分散性较好,复合材料的导热性能和力学性能都有明显提高,当酸处理的MWCNT填充量为1%时,复合材料的玻璃化转变温度(Tg)较纯环氧树脂升高了19.5℃。     

聚合物基导热绝缘复合材料导热机理及应用研究

介绍了聚合物基导热绝缘复合材料的导热机理,分析了导热模型在某些材料制备中的成功应用以及不足之处。聚合物基导热复合材料由于具备一些优良的特点,广泛应用于各种形式材料的制备,如导热绝缘塑料、导热绝缘胶粘剂、导热绝缘橡胶、导热绝缘复合涂层等。研究成果表明,利用聚合物基导热绝缘复合材料制备的材料的性能优良,可满足一定场合的使用,其应用领域不断扩大。随着科学技术的发展及对材料性能要求的不断提高,高导热绿色环保材料成为最终发展趋势。     

PPTA@ZnO NWs的功能化修饰及导热绝缘纸基材料的制备与研究

为了提高芳纶纤维纸基材料的导热性,通过水热合成法在对位芳纶纤维(PPTA)表面生长氧化锌纳米线(ZnO NWs),进一步用硅烷偶联剂KH550对PPTA@ZnO NWs进行功能化修饰,采用湿法造纸技术制备PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料并研究其导热性能、绝缘性能及力学性能。结果表明,ZnO NWs成功地均匀包覆在PPTA表面。与PPTA纸基复合材料相比,PPTA@ZnO NWs纸基复合材料的导热系数可达0.455W/(m·K),提高115.64%,且介电强度满足绝缘要求。经硅烷偶联剂KH550功能化修饰后,PPTA@ZnO NWs-KH550纸基复合材料导热系数较修饰前基本保持不变,呈现优异的绝缘性和良好的力学性能,介电强度增加3.69%,拉伸强度提高58.75%。     

RGO/ANFs复合气凝胶的制备及电磁屏蔽性能

本研究通过化学水热还原法制备RGO，并将其引入到化学劈裂法制备的ANF基体中，进而采用冷冻干燥法制备了可压缩回弹、高效电磁屏蔽性能的RGO/ANFs复合气凝胶，系统研究了不同RGO添加量对RGO/ANFs复合气凝胶的微观形貌、导电性能、力学性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明：当RGO添加量为20 wt.%时，复合气凝胶电导率达到15.84 S/cm，电磁屏蔽效能高达22 dB， 30%压缩应变时，压缩应力可达21 kPa。气凝胶自身的多孔结构与RGO良好的导电性能共同赋予了复合气凝胶优异的电磁屏蔽性能，这种兼具电磁屏蔽性能与力学性能的复合气凝胶有望应用于通信、微电子和航空航天等领域。     

耐高温导热绝缘粘接涂层的研究

以丙烯酸酯单体、乙烯基硅油等为主要原料,合成出一种有机硅改性丙烯酸酯乳液;然后将表面处理过的氮化硼(BN)和助剂等加入到上述乳液中,制成导热绝缘型水性粘接涂层。结果表明:该粘接涂层既有利于电气场合的绝缘导热,又解决了传统粘接涂层的溶剂污染问题;当w(BN)=15%时,材料的综合性能较好,其导热性能[热导率为0.955 W/(m·K)]优于不含BN体系[0.210 W/(m·K)]、体积电阻率和表面电阻率分别为1.57×1013Ω.cm和0.75×1013Ω、拉伸强度为72 MPa、断裂伸长率为380%、水中浸泡120 h后的吸水率仅为10.88%且可在200℃以下长期使用。     

Al2O3填充聚酰亚胺改性环氧树脂/玻璃纤维导热复合材料的制备与性能研究

以硅烷偶联剂改性的氧化铝为导热填料,聚酰亚胺改性环氧树脂为基体,通过高温模压法制备了Al2O3填充聚酰亚胺/环氧导热玻纤复合材料,研究Al2O3和聚酰亚胺含量对复合材料热性能、力学性能和介电性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着纳米Al2O3粒子含量的增加而增加。当Al2O3粒子的填充量为50%时,复合材料的热导率可达1.239W/(m.K)。复合材料冲击强度和弯曲强度随粒子含量的增加呈先增加后降低趋势,当Al2O3粒子的填充量为20%时,材料的冲击强度为376.3kJ/m2,弯曲强度为912.6MPa。聚酰亚胺改性的复合材料具有较好的介电性能、热稳定性和耐热老化性。     

基于真空辅助层层自组装的透明柔性纳米芳纶薄膜的制备

通过二甲基亚砜（DMSO）-KOH体系溶解宏观芳纶纤维（AF）成功制备了直径为40~50 nm、长度为2~5 μm的纳米芳纶纤维（NAF）,并利用SEM、TEM、FTIR、Raman和XRD对NAF和AF的微观形貌、化学结构、结晶结构进行了分析。结果表明,NAF与AF具有相似的化学结构,同时NAF保留了AF大部分的结晶结构,只是纤维尺寸有一定的差异。通过真空辅助层层自组装法制备了具有层状致密结构的NAF复合薄膜,该薄膜展现出很好的透明、柔性、耐温性和力学性能,具有一定的亲液性能（接触角为81.5°）及优异的抗液体渗透和抗液体吸收性能。