短切/连续碳纤维协同增强本征导热环氧树脂基复合材料研究

采用含有联苯介晶基元结构的3,3’,5,5’-四甲基联苯二酚二缩水甘油醚（TMBP）与含有芳香酰胺介晶基元结构的固化剂4,4-二氨基苯酰替苯胺（DABA）制备本征导热TMBP/DABA环氧树脂。结果表明，热导率高达0.33 W/（m·K），比普通双酚A缩水甘油醚（DGEBA）/4,4’-二氨基二苯甲烷（DDM）环氧树脂的热导率高约50%，相应短切碳纤维（含量为75%，质量分数，下同）增强复合材料面外和面内热导率分别高约42.7%和40.2%。采用紫外臭氧氧化方法对短切碳纤维（SCF）和连续碳纤维（M55J）进行表面改性，发现能够明显改善纤维与基体树脂之间的界面结合强度，进而提高复合材料的导热性能。进一步采用SCF和M55J为增强纤维、本征导热TMBP/DABA环氧树脂为基体树脂制备出短切/连续碳纤维协同增强本征导热环氧树脂基复合材料SCF/M55J/TMBP/BADA。SCF的加入能够同时改善M55J/TMBP/DABA单向复合材料板沿X、Y、Z轴方向的热导率，分别最高达到98.07、48.23、9.40 W/（m·K）。为改善复合材料综合导热性能提供了一种新思路。