高導(dǎo)熱ABS-CBT復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、近年來(lái)，導(dǎo)熱高分子材料因質(zhì)輕、耐腐蝕、易成型等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸在電子電氣、LED、換熱工程、冷卻工程等方面得到應(yīng)用。但是聚合物是熱的不良導(dǎo)體，為了改善其導(dǎo)熱性能，通常向聚合物內(nèi)添加一定量的導(dǎo)熱填料（一般超過(guò)30vol％），而過(guò)多的填料往往導(dǎo)致聚合物材料力學(xué)強(qiáng)度下降，加工性能劣化，影響該類材料更為廣泛的應(yīng)用。本文從聚合物材料組成設(shè)計(jì)出發(fā)，進(jìn)行聚合物復(fù)合材料體系研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行導(dǎo)熱材料設(shè)計(jì)與性能研究，為高導(dǎo)熱、易加工的聚合物材料提供試驗(yàn)依據(jù)

2、。
　　環(huán)狀對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（CBT）作為一種新型樹(shù)脂，具有優(yōu)異的加工性能和相容性。本文研究發(fā)現(xiàn)少量的CBT可以明顯改善 ABS樹(shù)脂的流變性，降低成型溫度和加工能耗，而幾乎不影響其力學(xué)強(qiáng)度。研究表明：CBT含量為5 wt%時(shí)，綜合效果最佳。研究了導(dǎo)熱ABS/石墨復(fù)合體系，發(fā)現(xiàn)石墨填加量為40 wt%時(shí)，材料導(dǎo)熱系數(shù)為1.17 W?m-1?K-1，提高效果明顯，但材料的加工粘度也隨著增大，力學(xué)性能降低明顯。
　　在前期研究基

3、礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)和制備了導(dǎo)熱石墨填充ABS/CBT復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合體系不僅具有優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能，而且具有良好的加工性能。石墨含量為20 wt%，復(fù)合CBT5wt%時(shí)，導(dǎo)熱復(fù)合材料的密煉扭矩比ABS體系降低15.4%，密煉能耗降低26.4%，而注射成型溫度降低高達(dá)20℃；拉伸、彎曲強(qiáng)度幾乎不受CBT影響，沖擊強(qiáng)度提高12.7%；導(dǎo)熱系數(shù)明顯升高，且導(dǎo)熱填料含量越高，導(dǎo)熱性能改善效果越明顯。當(dāng)石墨含量為40 wt%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)

4、1.43 W?m-1?K-1，是純ABS導(dǎo)熱系數(shù)的7倍之多，較純ABS/石墨導(dǎo)熱復(fù)合材料升高比例達(dá)22.2%。
　　本文還利用偶聯(lián)劑對(duì)導(dǎo)熱石墨進(jìn)行表面處理，研究表明：適量的偶聯(lián)劑處理石墨可以有效地改善復(fù)合材料的機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能。當(dāng)偶聯(lián)劑含量為石墨的1.5 wt%時(shí)，復(fù)合材料的綜合性能達(dá)到最佳，其中導(dǎo)熱系數(shù)提高11.4%。此外，本文還研究了碳纖維對(duì)導(dǎo)熱復(fù)合材料體系的性能影響，結(jié)果表明，當(dāng)纖維含量為10 wt%時(shí)，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)