原位反应加工法制备氮化硼/聚甲基丙烯酸甲酯/聚乙烯导热复合材料的性能

作     者：董姗 唐敢 金卉 李庚 江兵兵 游峰 江学良 Shan Dong;Gan Tang;Hui Jin;Geng Li;Bingbing Jiang;Feng You;Xueliang Jiang

作者机构：武汉工程大学材料科学与工程学院湖北省等离子体化学与新材料重点实验室湖北武汉430205 湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室湖北武汉430062 国家电网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074 

出 版 物：《高分子材料科学与工程》 (Polymer Materials Science & Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第4期

页      面：25-32页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：湖北省大学生创新创业训练项目(S20231049000) 功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室(湖北大学)开放基金(202105)。 

主　　题：氮化硼 原位反应加工法 双连续结构 导热系数 耐热 

摘      要：以氮化硼(BN)为导热填料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原位反应加工成功制备了BN/PMMA/HDPE高导热复合材料。研究了PMMA与HDPE不同质量比时的相形态,通过扫描电子显微镜发现,当PMMA与HDPE的质量比为9:11时,复合材料构成了完善的双连续结构,BN选择性分散在原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE高导热复合材料的PMMA相中,这种双连续结构及选择性分散的设计有利于提升材料的导热性能和耐热性能。导热性能测试结果表明,当BN的质量分数为40%时,原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的导热系数达到了0.92W/(m·K),相对于纯HDPE提升了283%,相对于简单熔融共混法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料提升了接近20%。同时,动态力学热分析表明,在温度为40℃时,BN的质量分数为30%时,原位反应加工法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的储能模量比简单熔融共混法制备的BN/PMMA/HDPE导热复合材料的储能模量提升了46%,并且差示扫描量热分析及维卡软化点测试表明,其玻璃化转变温度、结晶温度和维卡软化点都有提升。其研究为制备高导热耐热复合材料提供了一种新的方法。