Page 96 - 《橡塑技术与装备》2024年10期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
诱导相分离方法制备了 PVDF@MWCNT 复合微球, 行表面修饰,在其表面沉积一层金属镍(Ni),制备了
然后通过热压技术将氮化硼(BN)涂覆于 PVDF@ 一种具有核壳结构的 GNPs@Ni 高导热 / 导电杂化填
MWCNT 复合微球外层,结果表明,MWCNTs 在复 料,然后采用热压成型工艺制备了聚亚苯基砜(PPSU)
合微球中形成了局部导电网络结构,BN 与复合微球 /GNPs@Ni 复合材料,结果表明,当 GNPs@Ni 的质
形成了完整的热导网络,使复合材料不仅具有电磁波 量分 数为 40% 时,复 合材料 的 EMI SE 达到 了 42.9
屏蔽效果,还具有良好的电绝缘性能,且当 MWCNT dB,面内和面外 TC 分别达到了 2.7 W/(mk) 和 3.7
和 BN 的质量分数分别为 5% 和 40% 时,复合材料的 W/(mk),相比于纯 PPSU,分别提高了 10 倍和 14 倍。
EMI SE 和 TC 分别 达到 了 8.86 dB 和 0.83 W/(mk)。 综上所述,碳系具有电磁屏蔽效能的导热材料的 EMI
Li 等 [14] 以 聚 甲 醛(POM) 为 基 材, 制 备 了 POM/ SE 和 TC 总结如表 2 所示。
MWCNT 复合材料,结果表明,当 MWCNT 的质量分 表 2 碳系具有电磁屏蔽效能的导热材料的 EMI SE 和
TC
数为 40% 时,复合材料的 EMI SE 的 TC 分别达到了
基材 填料 EMI SE/dB TC/W(mk) -1
45.7 dB 和 1.95 W/(mk)。 TPU Fe 3 O 4 @MWCNT 78.48 7.83
石墨烯纳米片(GNPs)是一种由石墨烯片层堆叠 PVDF MWCNT 8.86 0.83
POM MWCNT 45.7 1.95
而成、具有高横纵比的二维填料,面内 TC 高达 2 000 LLDPE BN/GNPs 27.8 3.11
PEI fGNP 42.7 4.77
~3 000 W/(mk),具有高强度、高韧性、可弯曲等优点。
PU GNPs 41 10.68
Peng 等 [15] 制备了一种线性低密度聚乙烯(LLDPE)/ PA GNPs/GO/Ni 63 33.27
PA GNPs 58.1 15.8
BN@GNPs 复合材料,结果表明,复合材料具有双层
PPSU GNPs@Ni 42.9 3.7
分离结构,一层是 BN 导热层,另一层是 GNPs 导电
层,填料排列有序,且当 GNPs 的体积分数为 3.5% 3.3 金属系填料
导热金属粒子主要有金、银、铜、铝、锌及其合
时,复合材料的导电率达到了 12.5 S/m、EMI SE 达
到了 27.8 dB、TC 达到了 3.11 W/(mk)。Zhao 等 [16] 金。金属填料的粒径大小、形状、添加量等均会对聚
合物的导电、导热以及机械性能产生明显影响。Yang
以 PEI 为基材,通过超声、真空辅助过滤、热压等工
等 [21] 通过静电纺丝、化学沉积、热压等工艺,制备
艺,制备了 PEI/fGNP 复合材料,结果表明,fGNP 填
了一种类似分离结构的热塑性聚氨酯 / 聚多巴胺 / 银
料在 PEI 外围分布,并形成了连续的填料框架,复合
材料的 EMI SE 和 TC 分别达到了 42.7 dB 和 4.77 W/ (TPU/PDA/Ag)复合薄膜,结果表明,静电纺丝利
(mk)。Mani 等 [17] 采用溶液铸造法制备了聚氨酯(PU) 于连续纤维的制备,化学沉积使聚合物表面的金属层
更加均匀、避免了填料团聚,且当 Ag 的质量分数为
/GNPs 复合薄膜,利用拉伸诱导对准法将 PU 基体中
75%、复合薄膜厚度为 45 m 时,复合薄膜的 EMI SE
的 GNPs 水平对准,结果表明,GNPs 的水平排列增
和 TC 分别达到了 109 dB 和 20.9 W/(mk)。Kim 等 [22]
强了复合薄膜的电磁屏蔽效果和导热性,当拉伸度
以薄银层为催化剂,在可生物降解塑料聚乳酸(PLA)
为 130%、GNPs 的质量分数为 10% 时,复合薄膜的
上,通过化学镀铜(Cu)合成 Ag-Cu 双镀层,然后
EMI SE 和 TC 分 别达到 了 41 dB 和 10.68 W/(mk)。
Wu 等 [18] 采用分层设计和重组策略,以氧化石墨烯 采用热压工艺,制备了 PLA/Ag/Cu 纳米复合材料,结
果表明,Ag 不仅是 Cu 沉积的催化剂,还能分散 Cu,
(GO)作为顶层、聚酰胺(PA)为底层、水性聚氨酯
使其形成三维导热网络,同时还增强了 Cu 的抗氧化
为中间层(粘合顶层和底层)、GNPs 为导热和电磁屏
性,当 Ag 和 Cu 的体积分数分别为 2.4% 和 6.3% 时,
蔽层,制备了一种 PA/GNPs/GO 复合薄膜,结果表明,
复合薄膜的 EMI SE 和 TC 分别达到了 63 dB 和 33.27 复合材料的 EMI SE、面内 TC 和面外 TC 分别达到了
W/(mk),且具有良好的机械性能。Wang 等 [19] 以 PA 101.8 dB、11.22 W/(mk) 和 3.44 W/(mk)。
低熔点合金(LMPA)是一类由锡、镓、汞等
纱布为基材,采用真空辅助过滤和压缩成型工业,制
元素组成且熔点较低的二元、多元合金,具有密度
备了 PA/GNPs 复合纳米纸,结果表明,当 GNPs 的
高、熔点低、导热导电性好、加工性能优异等特点。
质量分数为 11.8%、复合纳米纸的厚度为 180 m 时,
Zhang 等 [23] 采用水蒸气诱导相分离法制备了 PVDF
复 合 纳 米 纸 的 EMI SE 和 TC 分 别 达 到 了 58.1 dB 和
15.8 W/(mk)。何青霞 [20] 采用化学镀技术对 GNPs 进 树脂微球,然后利用热压工艺制备了 PVDF/LMPA 复
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