尼龍12和環(huán)氧樹脂導熱復合材料的制備及性能研究.pdf

1、近年來,隨著科學技術的發(fā)展,對導熱材料的要求越來越高。如在電子電氣領域需要所用封裝材料既具有導熱能力,又要良好的粘結性能和成型加工型。較高熱導率的材料伴隨著集成技術和組裝技術的快速發(fā)展變得越來越重要。而傳統(tǒng)的導熱材料如金屬銅易腐蝕,陶瓷易碎等缺點,因而迫切需要開發(fā)出高熱導率、經濟耐用、易加工等綜合性能優(yōu)良的材料。本文分別以碳纖維,石墨烯為導熱填料,以尼龍12和環(huán)氧樹脂為基體制備了填充導熱復合材料,并研究導熱填料對聚合物性能的影響。

2、>　　首先,采用雙輥開煉機將碳纖維填充到尼龍12中制備了碳纖維/尼龍12復合材料。然后詳細研究了復合材料的熱導率、電阻率、熱性能、形貌、力學性能和流變性能隨著碳纖維含量變化的影響,結果表明:(1)碳纖維能大幅地提高尼龍12的熱導率,且由于纖維的各向異性,在加工成型過程中會沿流動方向取向,導致材料在平行于流動方向的層內導熱率以及垂直于流動方向的層間導熱率差異很大,當碳纖維的填充體積為47.4％時,復合材料的層間熱導率為1.502 W/(m

3、·K),而層內熱導率達到3.425 W/(m·K),但復合材料的拉伸強度與純尼龍12基本相差不大。(2)隨著碳纖維的加入,尼龍12的熱變形溫度逐漸升高,當碳纖維填充量為47.4 vol%時,復合材料的熱變形溫度升高到131.1℃,耐熱性顯著提高。(3)碳纖維可作為成核劑,降低尼龍12的結晶溫度。但大量碳纖維的填充會造成體系的粘度增加,高分子鏈段排列困難,結晶不完善,最終導致結晶度降低。(4)碳纖維能大幅地提高尼龍12復合材料的粘度和剪切

4、儲存,剪切損耗模量。
　　其次,采用了綠色還原劑多巴胺(DA)對氧化石墨烯(GO)進行了還原和改性制備了多巴胺還原氧化石墨烯(PDA-GO),對 PDA-GO的結構進行了詳細的表征, XRD、Raman和UV-vis測試表明PDA-GO呈完全剝離狀,且π-π共軛結構已恢復;FT-IR和XPS表征顯示 GO已經被還原,且還原的GO表面被氧化的多巴胺所改性。然后將PDA-GO與環(huán)氧樹脂(EP)進行混合,研究了PDA-GO在環(huán)氧樹脂中的