PP/石墨/CaCO3导热复合材料制备及性能

采用熔融共混法制备聚丙烯(PP)/石墨/CaCO3导热复合材料,分别研究了CaCO3增韧母料、石墨的添加量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明:500A的CaCO3增韧母料对改善复合材料的综合性能最为有效;将石墨和500A共混复合时,可以同时提高复合材料的刚性和韧性;随着500A及石墨用量的增加,复合材料的热导率及热稳定性相应提高,熔融温度略微下降;复合材料中PP的结晶度随500A用量的增加而下降,随石墨用量的增加而增加;PP/石墨/500A(质量比45/30/25)复合材料的热导率为纯PP的3倍,缺口冲击强度与纯PP相近,拉伸强度有所下降,弯曲强度和弯曲模量增加了28%。     

玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料的研究

通过双螺杆挤出机将聚苯硫醚(PPS)与MgO混合挤出,同时添加玻璃纤维(GF)挤出造粒制备了玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料。研究了材料的导热性能与MgO含量的关系。研究发现,材料的热导率随MgO含量的增加而增大;GF替代部分MgO后,导热性能有所降低,但拉伸强度和冲击强度等力学性能得到提高;偶联剂用量在0.5%时可提高PPS/MgO绝缘导热复合材料的热导率。     

高热导率聚丙烯/石墨复合材料的制备与性能

为了提高聚丙烯(PP)的导热性能,扩大其使用范围,采用价格低廉的商用石墨对PP进行改性,利用转矩流变仪制备了PP/石墨导热复合材料。研究了粒径为2μm和20μm的石墨及其复配对复合材料热导率及力学性能的影响。结果表明,复合材料的热导率随着石墨用量的增加而显著增大,20μm石墨填充的复合材料热导率高于2μm石墨填充的复合材料;由于石墨的各向异性,层内热导率远高于层间热导率;将两种粒径的石墨复配,固定石墨总质量分数为40%,当2μm石墨与20μm石墨质量比为1︰5时,复合材料层间和层内热导率达到最大,分别为1.125 W/(m·K)和2.897 W/(m·K),比相同用量下单一2μm石墨填充PP分别提高了121%和61%,比单一20μm石墨填充PP分别提高了3.6%和20%。随石墨用量增加,单一粒径石墨填充的复合材料拉伸强度和弯曲强度呈现先减小后增大的趋势,随复配填料中20μm石墨用量增加,复配填料填充复合材料的力学性能呈下降趋势,但弯曲强度变化不大,拉伸强度也在10 MPa以上。     

聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅复合材料微观形态与导电导热性能研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅(PP/GNP/SiC)复合材料,研究了SiC用量对PP/GNP/SiC复合材料的微观形态、结晶度和导电导热性能的影响。SEM与XRD测试结果表明,SiC粒子有助于提高拉伸力场对GNP的剥离效果以及GNP在PP基体中的分散程度,随着SiC粒子用量的增加,GNP的片径尺寸和片层厚度均减小,并与SiC粒子相互搭接。导电导热分析结果表明,随着SiC粒子用量的增加,PP/GNP/SiC复合材料的电导率先升高后降低,热导率逐渐提高。SiC用量为5%时,复合材料的电导率最高;SiC用量为20%时,复合材料的热导率最高。     

偶联剂对 PA6/h-BN 复合材料导热性能的影响及复合材料制备工艺优化

以硅烷偶联剂(KH550)与钛酸酯偶联剂(TM-P)改性氮化硼(h-BN)为导热填料,聚酰胺6(PA6)为基体,通过熔融共混法制备了导热绝缘复合材料。并通过正交实验研究了h-BN粒径、偶联剂用量和h-BN填充量对复合材料导热性能的综合影响。结果表明,在h-BN体积分数为20%,KH550、TM-P最佳用量分别为2.5%、1%(偶联剂与h-BN质量比)时,TM-P对复合材料热导率的提升效果优于KH550;复合材料的热导率提升率随h-BN添加量的增加呈先增加,然后不变,再减小的趋势;复合材料的屈服强度随h-BN填充量的增加而减小,KH550对复合材料力学性能的改善优于TM-P;TM-P用量为1%,h-BN体积分数为25%,h-BN粒径为10~15μm时复合材料的热导率为2.446 W/(m·K)。     

PA6/BN/MgO导热复合材料的制备与性能研究

以聚酰胺6（PA6)为基体,以氮化硼（BN）、氧化镁（MgO）为导热填料制备了PA6/BN/MgO导热复合材料。固定填料含量为50%（质量分数,下同）不变,考察MgO/BN配比的变化对复合材料热导率、力学性能和熔体流动性的影响。结果表明,材料的热导率、拉伸强度和弯曲强度随着MgO/BN配比的增大而减小,冲击强度和断裂伸长率随着MgO/BN配比的增大而增大,材料熔体流动性则呈现了随MgO/BN配比的增大先增大后减小的趋势。     

PP/滑石粉导热绝缘复合材料的制备与性能研究

采用聚丙烯(PP)为基体,不同粒径滑石粉为填料,通过双螺杆挤出机挤出制备导热绝缘的PP滑石粉复合材料。在滑石粉用量为3O%的条件下,探讨了粒径分别为3.6,6,12,30,50 μm的滑石粉对PP猾石粉复合材料的热导率、体积电阻率、力学性能和结晶性能的影响。结果表明,随着滑石粉粒径的减小,复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈先增大后减小的变化趋势,而其热导率则呈先减小后增大的变化趋势。填充粒径为12μm的滑石粉时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,分别为29.92MPa和52.58MPa,比纯PP分别提高了5.5%和12.8%。填充粒径为50μm的滑石粉时,复合材料的热导率最大,达到0.3237W/(m*K),比纯PP提高了32.7%。填充1:l的粒径为12μm和30μm滑石粉混合物时,PP复合材料的热导率为0.3184W/(m*K),高于相应的填充单一粒径滑石粉的PP复合材料。此外,所制备的PP滑石粉复合材料的体积电阻率均大于10^8Ω*cm     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

聚丙烯/碳纤维/氮化硼导热绝缘复合材料的制备

研究聚丙烯(PP)/碳纤维(CF)/氮化硼(BN)复合材料的导热绝缘性能。结果表明,CF的含量达15%时,PP/CF复合材料的体积电阻率大幅度下降,出现逾渗现象;基于PP/CF(15%)填加不同含量的BN,当BN的含量达到20%。PP/CF/BN复合材料的热导率达0.939 5 W/(m·K),比纯PP提高近4倍,其体积电阻率为1.3×1014Ω·cm。     

沥青基短切碳纤维/导电炭黑/丁腈橡胶复合材料的结构与性能研究

研究导电炭黑VXC72及沥青基短切碳纤维(CF)用量对丁腈橡胶(NBR)物理性能、导热及导电性能的影响。结果表明,随着导电炭黑VXC72用量的增大,NBR胶料和CF/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和热导率逐渐增大,体积电阻率逐渐降低,而且CF/NBR硫化胶的50%、100%定伸应力和热导率比NBR硫化胶有不同程度提高。当导电炭黑VXC72用量相同时,随着CF用量的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率先减小后增大,热导率基本呈线性增加,体积电阻率明显降低。     

氧化锌晶须/聚丙烯复合材料性能的研究

制备了四针状氧化锌晶须(T—ZnOw)／聚丙烯复合材料,研究了不同偶联剂处理的T—ZnOw及其用量对复合材料力学性能的影响,并对偶联机理做了初步探讨。研究结果表明,当添加T-ZnOw质量分数为20％时,复合材料的力学性能最好;与处理前相比,处理后的T—ZnOw复合材料的拉伸强度和冲击强度有不同程度的提高;不同偶联剂处理的T—ZnOw对复合材料力学性能的影响不同。     

高导热系数聚丙烯复合材料的制备及研究

将氧化镁、氧化铝和石墨分别与聚丙烯熔融共混制备导热复合材料,考察了填料种类、基体黏度和增容改性对复合材料导热系数(λ)的影响。结果表明:增加填料含量能逐渐提高λ,且填料的λ直接决定了复合材料的λ;基体黏度越高,复合材料导热性能提高越显著;对氧化镁和氧化铝进行表面改性同时加入增容剂,可以明显减少填料的团聚,形成更多的有效网链,能有效提高复合材料的导热性能。探究了将氧化镁和氧化铝分别与石墨复配来制备高λ的复合材料,发现少量石墨与无机填料复配可以大幅提高复合材料的λ,当聚丙烯/增容剂/氧化镁/石墨质量比为30/10/50/10时,λ达到1.267 W/(m K),比不添加石墨时提高了50%;而对于氧化铝和石墨的复配体系,λ为0.622 W/(m K),相比于未添加石墨时增加了60%。     

PP/POE/T-ZnOw复合材料流变行为的研究

通过熔融共混的方法在双螺杆挤出机上制备了聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/四针状氧化锌晶须（PP/POE/T-ZnOw）三元复合材料。利用毛细管流变仪分析了纯PP、PP/POE二元共混物和PP/POE/T-ZnOw三元复合材料的流变行为,详细研究了T-ZnOw含量对三元复合材料流变行为的影响。研究结果表明,POE对二元共混物的稠度影响与温度有关,而T-ZnOw含量对三元复合材料的稠度、表观黏度和黏流活化能具有不同的影响。     

四针状氧化锌晶须对聚丙烯力学性能及抗菌性能的影响

采用偶联剂KH-570对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了聚丙烯(PP)/改性T-ZnOw复合材料。对复合材料进行了X射线衍射分析,并考察了T-ZnOw含量对复合材料力学性能和抗菌性能的影响。结果表明:T-ZnOw在PP基体中结晶良好;适量添加经过表面改性的T-ZnOw能提高复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度;在T-ZnOw含量为4%时,复合材料即可达到国家规定的抗菌要求。     

PP-g-MAH增容PP/BN/Al2O3导热绝缘复合材料

以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼/氧化铝(BN/Al2O3)导热粉体,在导热粉体表面引入氨基;通过熔融共混制备聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)增容的聚丙烯(PP)/BN/Al2O3导热绝缘复合材料。研究PP-g-MAH和导热填料的用量以及加工条件(转速、温度)对复合材料性能的影响。结果表明,在主机转速为300 r/min、PP-g-MAH为4g、导热填料的用量为50%时,复合材料的导热系数达到了0.7 W/(m·K),拉伸强度为17.65 MPa;添加相容剂后,复合材料和导热填料之间的相容性得到改善。     

表面处理作用对聚丙烯/四针状氧化锌晶须复合材料性能的影响

以聚丙烯为基体树脂,四针状氧化锌晶须为主要填充剂,制备具有抗静电性能的复合材料,本文将重点研究偶联剂的种类和用量对PP/T-ZnOw(100/10)复合体系性能的影响。力学性能研究表明,采用用量为1%的硅烷偶联剂JH-0174处理氧化锌晶须时,PP/T-ZnOw复合材料的力学性能达到最佳值;同时,阻率均有所下降且较大,PP电性能得到较大改善。微观结构分析表明,经偶联剂处理的复合材料中氧化锌晶须分布均匀且界面结合作用强。     

偶联剂对 PPS/PA66/T-ZnOw 复合材料力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-560和钛酸酯偶联剂TM-38S对四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)进行表面改性,制备了相应的聚苯硫醚(PPS)尼/龙(PA)66/T-ZnOw复合材料,研究了两种偶联剂及其复合体系对T-ZnOw表面改性效果和相应复合材料力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的断面形态进行了观察。结果表明,钛酸酯偶联剂TM-38S对T-ZnOw的表面改性效果要优于硅烷偶联剂KH-560;两种偶联剂均提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度,但对复合材料的弯曲强度影响不大。其中TM-38S改性T-ZnOw与PPS/PA66复合后所得材料的力学性能优于KH-560改性T-ZnOw的材料。两种偶联剂的复合体系虽然可以弥补KH-560副反应对T-ZnOw表面改性的不利影响,但对改善复合材料力学性能的协同作用不明显。     

四针状氧化锌晶须填充改性聚丙烯研究

以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)为增容剂,利用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/POE-g-GMA/四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)复合材料,借助于SEM、DSC和其他测试手段对复合材料的结构和性能进行了考查。DSC测试结果表明:T-ZnOw对PP基体的结晶有一定的诱导作用,使体系出现了双熔融峰和双结晶峰,但对PP的结晶能力和结晶度影响不大。力学性能测试结果表明:在POE-g-GMA的协同作用下,T-ZnOw对PP基体有较强的增韧作用,但增强作用不明显。     

同向非对称双螺杆混合石墨增强导热高分子材料性能研究

选用粒径为15 μm的鳞片石墨和3 μm的氧化铝(Al2O3)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10 %（质量分数,下同）而Al2O3填充量为10 %~50 %范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/Al2O3/石墨导热高分子材料并进行性能测试。结果表明,添加少量石墨,在Al2O3填充量低时可增强导热高分子材料的拉伸强度,石墨与Al2O3的混杂减缓了拉伸强度下降的速率,改善了导热高分子材料的弯曲和冲击性能;PP/Al2O3/石墨的熔体流动速率比PP/Al2O3的小,PP/Al2O3/石墨比PP/Al2O3的负载热变形温度升高约15 %。