碳化硅-线性低密度聚乙烯导热复合材料的制备与性能

用粉末共混-模压成型法制备碳化硅/线性低密度聚乙烯(SiC/LLDPE)导热复合材料,探讨了SiC和偶联剂处理对复合材料导热性能和力学性能的影响.结果表明复合材料的导热系数随SiC用量的增加而增加,当SiC的体积分数为30.4%时,复合材料的导热系数为0.8233 W/(m·K),为纯LLDPE的2倍多;拉伸强度则随SiC填充量的增加而显著下降.当SiC填充量为一定值时,表面改性使SiC在LLDPE基体中的分散状态得到改善,拉伸强度和导热性能得到进一步提高,当NDZ-105用量为3%质量分数时,复合材料性能最佳.SiC的加人使LLDPE材料由韧性断裂转变为脆性断裂,SiC的加入影响了LLDPE的熔融温度和结晶度.     

碳化硅/环氧树脂导热复合材料的制备与性能

采用浇铸成型法制备碳化硅/环氧树脂(SiC/EP)导热复合材料,研究了SiC种类、粒径、用量和表面改性方法对SiC/EP复合材料的导热性能、力学性能和热性能等影响。结果表明:SiC/EP复合材料的导热系数随纳米级SiC用量增加而增大,当φ(纳米级SiC)=17.80%时,导热系数为0.954 6 W/(m.K);SiC/EP复合材料的弯曲强度和冲击强度随纳米级SiC用量增加均呈先升后降态势,当φ(纳米级SiC)=3.50%时,两者均达到最大值。SiC经表面改性后可有效提高复合材料的导热性能和力学性能,并且改性SiC的加入可有效降低EP的玻璃化转变温度。     

PEK-CN/BN导热复合材料的制备与性能

以酚酞型聚芳醚腈酮(PEK-CN)为基体、六方氮化硼(BN)为导热填料,通过高温模压法制备了PEK-CN/BN导热复合材料,研究了BN含量对PEK-CN/BN复合材料导热性能、热稳定性、微观形貌与力学性能的影响.结果表明:BN能有效改善PEK-CN/BN复合材料的导热性能,复合材料的玻璃化转变温度与导热系数均随BN含量...     

不同硅烷偶联剂对氧化镁填充导热尼龙6性能的影响

分别用四种不同的硅烷偶联剂处理氧化镁,研究了不同偶联剂表面处理后的氧化镁填充尼龙-6导热复合材料的力学性能、热变形温度和导热性能。结果表明,硅烷偶联剂处理后氧化镁/尼龙6复合材料的强度、刚性和导热性能明显提高,热变形温度则略有上升。四种硅烷偶联剂对氧化镁表面处理效果从好至差依次顺序为KH792KH550KH160KH560。     

SiC/Al2O3/MVQ导热复合材料的制备与性能研究

分别使用碳化硅(SiC)、氧化铝(Al2O3)和SiC/Al2O3复配物制备了导热甲基乙烯基硅橡胶材料(MVQ),研究了SiC,Al2O3和SiC/Al2O3用量及表面改性对MVQ导热系数和力学性能的影响,结果表明,随导热填料用量的增大,MVQ导热系数增大;同等用量下,SiC/Al2O3/MVQ复合材料的导热性能均优于SiC/MVQ和Al2O3/MVQ;当SiC/Al2O3总用量为50份且SiC/Al2O3质量比为3/1时,复合材料导热系数为0.76 W/mK;随SC/Al2O3用量的增加,拉伸强度与拉断伸长率均降低,邵尔A硬度增大.表面处理后,复合材料导热性能得到进一步改善.     

纳米SiC的表面改性对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响

采用高分子偶联剂SCA-3和低分子偶联刑KH-560对纳米SiC进行表面改性,并分别制备了氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC复合材料.考察了这两种偶联剂对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响,并用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了材料的微观结构和断面形貌,探讨了偶联剂的表面改性机理.结果表明,SCA-3比KH-560更能有效地改善CE的力学性能;相对纯CE而言,经SCA-3表面改性纳米SiC的质量分数为1%时,CE/纳米SiC复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了91.38%和32.84%.     

PEEK/SiC-BN导热复合材料的制备与性能

采用双螺杆挤出、模压成型的方法以聚醚醚酮(PEEK)为基体,零维粒状碳化硅(SiC)和二维片状氮化硼(BN)为导热填料制备了导热PEEK/SiC-BN复合材料,研究了SiC粒径对PEEK/SiC-BN复合材料的导热性能、结晶性能以及热稳定性的影响。结果表明,SiC和BN的加入使复合材料的导热性能和热稳定性得到显著的提高,且当SiC的粒径为5μm时,复合材料的导热系数达到最大为0.63 W/(m·K)。同时,复合材料的熔融温度、结晶温度以及结晶度随SiC和BN的加入有不同程度的降低。     

偶联剂对nano-ZnO/HDPE复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备出不同硅烷偶联剂(KH550,KH560)改性的nano-ZnO/HDPE复合材料,并考察了偶联剂及ZnO含量对复合材料性能的影响。结果表明:改性nano-ZnO对HDPE基体起到了明显的增强增韧的效果,当改性nano-ZnO含量为0.2%～0.5%时,复合材料的力学性能最好。此外,nano-ZnO在HDPE中起异相成核剂的作用,从而使体系的熔融温度、结晶温度和结晶度升高。经KH560处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的力学性能和结晶性能均优于经KH550处理的nano-ZnO/HDPE复合材料的性能。     

不同偶联剂对PA6/硬石膏粉复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂KH560和钛酸酯偶联剂NDZ201对硬石膏粉进行表面改性,将其与聚酰胺6(PA6)共混,利用双螺杆挤出机制备出相应的PA6/硬石膏粉复合材料,研究了不同偶联剂对复合材料力学性能、熔融与结晶行为及热稳定性的影响。结果表明:KH560和NDZ201均以化学键的形式接枝到硬石膏粉的表面;与未改性硬石膏粉相比,改性后的硬石膏粉能更好地提高复合材料的力学性能,其中KH560对硬石膏粉的表面改性效果优于NDZ201;改性前后硬石膏粉的加入,不仅提高了PA6的结晶温度和结晶度,使PA6从α晶型向γ晶型转变,还有利于提高PA6的热稳定性。     

超细AlN填充聚烯烃树脂基复合材料性能研究

采用密炼的加工方式将高导热性超细氮化铝(AlN)粉末与聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)树脂混合形成复合材料,研究了复合材料的导热性能和力学性能与超细AlN粉末的填充量、偶联剂含量的关系。结果表明,AlN表面修饰后更能提高聚烯烃树脂基复合材料的导热性能,其中PP体系性能变化更显著;偶联剂含量也是影响复合材料的一个重要因素,当含量为5%时,两种复合材料的导热系数最大;复合材料的力学性能随AlN含量的增加先下降后上升,随偶联剂含量的增加先提高后降低。     

石墨烯对聚四氟乙烯导热和摩擦磨损性能的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)导热性能和耐磨损性能较差的问题,将石墨烯经过氧化氢预处理后,再用硅烷偶联剂KH550对其进行表面改性,然后采用冷压烧结法制备了PTFE/石墨烯复合材料,研究了不同用量下改性和未改性石墨烯对复合材料电性能、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,但在石墨烯质量分数为0%~2%时,复合材料体积电阻率基本处于同一数量级,仍为绝缘材料;当石墨烯质量分数由0%增加至2%时,复合材料的导热系数明显提高,磨损量明显降低,而摩擦系数先升高后降低,但变化幅度较小。与未改性石墨烯相比,KH550改性石墨烯填充的复合材料具有更高的导热性能和摩擦磨损性能。     

BN填充PA6高导热复合材料的性能研究

采用氮化硼(BN)作为导热填料,通过熔融共混法制备聚酰胺6/氮化硼(PA6/BN)导热复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM),万能试验机等方法研究了经过硅烷偶联剂(KH550)处理的BN对PA6/BN复合材料的导热性和力学性能的影响。实验结果表明:在填充相同含量(10%)的BN情况下,随着硅烷偶联剂添加量的增加,断面越来越粗糙,BN表面被树脂包裹,形成导热通路,且导热系数不断提高形成更长的导热通路,减少热阻,从而提高热导率;当偶联剂含量超过3%时,复合材料的导热系数基本稳定不再增加,导热系数趋于稳定。进一步研究BN的添加量对PA6/BN导热复合材料的力学性能和导热系数的影响,随着BN含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐下降;随着BN含量的增加,PA6/BN复合材料的弯曲强度先增加后降低,而弯曲模量不断增加,随着BN添加量达到30%时,导热系数达到0.628 7 W/(m·K),是未添加BN的2.67倍。     

环氧树脂/玻璃布/BN导热复合材料的制备与性能研究

采用高温模压成型法制备环氧树脂(EP)/玻璃布/氮化硼(BN)导热复合材料。探讨了BN用量和偶联剂处理对复合材料力学性能、导热性能和介电性能等影响。结果表明:当w(BN)=15%时,复合材料的冲击强度较高;导热性能随着BN用量的增加而增大;当w(BN)=25%时,改性复合材料的热导率为0.901 2 W/(m.K),此时复合材料仍保持较低的介电常数和介电损耗。当BN用量相同时,偶联剂表面处理可有效改善复合材料的力学性能和导热性能。     

CE/SEA-171改性SiC复合材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂SEA-171对碳化硅粉体(SiC)表面改性,制备了氰酸酯树脂/碳化硅复合材料。研究了SiC含量对复合材料的静态力学性能、电绝缘性能、导热性能和摩擦性能的影响,采用扫描电镜对材料的断面形貌进行了观察。结果表明:SiC质量分数为7%时,复合材料的耐磨性相对于纯氰酸酯树脂(CE)提高79.8%。SiC的质量分数为8%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度分别比CE提高94.7%和75.0%,摩擦系数比纯CE降低了45.6%。SiC质量分数为10%时,复合材料的导热系数较CE提高4.7倍。少量SiC粉体的引入能有效改善氰酸酯复合材料的静态力学性能、耐磨性能,且复合材料仍保持良好的电绝缘性能。     

增容剂对PVDF/PUR-T复合材料的性能影响

采用流延成膜法制备了硅烷偶联剂KH–560和端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)协同改性的聚偏氟乙烯(PVDF)/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(PUR–T)复合材料,初步探讨了单一增容剂(KH–560或ATBN)含量、复配增容剂含量与比例及成膜温度等条件对PVDF/PUR–T复合材料力学性能的影响,深入研究了复合材料的结晶性能、热稳定性能和亲/疏水性能。结果表明,与单一增容剂相比,复配增容剂的引入明显提高了复合材料的力学性能,并且当复配增容剂添加量为10%,复配比KH–560/ATBN=3/1,成膜温度为50℃时,其与PVDF/PUR–T基体间的界面粘结性明显得到改善,改性后复合材料断裂伸长率达到273%。PUR–T与复配增容剂的加入抑制了PVDF的结晶,复合材料的结晶度降低,但仍具有良好的热稳定性能,且疏水性得到提高。     

表面改性处理对EP/BN复合材料导热及力学性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-550对氮化硼(BN)进行表面改性,并对改性的BN进行了X射线光电子能谱分析(XPS),考察了BN表面改性对EP/BN绝缘导热复合材料导热性能和力学性能的影响。结果表明:添加适量的偶联剂能够提高EP/BN复合材料的热导率,但是随着添加偶联剂用量的增加,复合材料的导热性能逐渐下降;另外,由表面改性BN制备的复合材料,其拉伸强度明显低于其他EP/BN复合材料。     

球形氧化铝填充聚氨酯制备导热塑料

以聚氨酯为基材,球形氧化铝为导热填料,制备了填充型热固性塑料,研究了氧化铝填充量、表面处理对复合材料导热性能的影响,比较了不同粒径氧化铝填充的导热塑料的导热性能,并进行了两者复配研究。结果表明:聚氨酯复合材料的导热系数是导热通道的形成与界面层阻碍效应相互作用的结果;当氧化铝填充总量为600质量份且m(BAK–0100):m(BAK–0300)为1:2,并经过占总填料质量1.5%的KH560改性后,所得材料的导热系数高达2.51 W/(m·K)。     

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)。     

氧化铝的表面改性及其对BR导热性能的影响

采用不同品种偶联剂对氧化铝进行表面湿法改性,制备改性氧化铝/BR复合材料,研究复合材料的物理性能和导热性能.结果表明:硅烷偶联剂KH-550湿法改性氧化铝/BR复合材料的物理性能最佳,硬脂酸湿法改性氧化铝/BR复合材料的导热性能最佳;随着硬脂酸于法改性氧化铝用量的增大,复合材料的硬度、拉断伸长率及导热系数明显增大;在硬脂酸干法改性氧化铝/BR复合材料中加入炭黑N330,复合材料的物理性能提高,导热性能基本不变.     

纳米SiC改性氰酸酯树脂的性能及其作用机理研究

采用模塑成型法制备氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC复合材料,通过冲击强度和弯曲强度测试,分别考察了纳米SiC及其经偶联剂KH-560表面处理后对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响,并通过理论分析探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiC能够有效地改善复合材料的力学性能,而经KH-560表面处理的纳米SiC能进一步提高复合材料的冲击强度和弯曲强度;当纳米SiC含量为1 %时,CE/纳米SiC和CE/纳米SiC/KH-560复合体系的冲击强度分别提高了73.66 %和86.26 %,弯曲强度分别提高了20.85 %和29.56 %。