文献类型：学位论文

中文题名：导热填料/热塑性聚氨酯复合材料的制备及性能研究

作者：陈磊[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：汪济奎;华东理工大学|陈美玲;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：导热填料/热塑性聚氨酯复合材料;氮化硼纳米片;纳米填料;分散性;导热率;制备方法

摘要：随着科学技术的快速发展，高分子材料已经在航空航天领域得到人们的青睐。但是针对航空航天某些精密仪器上的垫圈，不仅需要垫圈具有极好的导热性能，而且还需具有优异的电击穿强度、弹性以及力学性能等。热塑性聚氨酯这种高分子材料弹性极其优异，而且由于耐油以及耐老化性也非常优异，是制备垫圈的理想材料。仪器在正常运转的时候，会产生大量的热量，但是热塑性聚氨酯就如普通的聚合物一样，依然存在导热率差的问题。所以制备具有优异导热率、击穿场强以及弹性的热塑性聚氨酯复合材料成为目前一个热点方向。<br>　　论文通过在热塑性聚氨酯基体中添加一些新型二维纳米导热材料，研究纳米填料在热塑性聚氨酯基体中的分散性以及纳米填料尺度行为对于导热率的影响规律，最终能使纳米导热材料在热塑性聚氨酯基体中形成导热网络，从而能有效提高热塑性聚氨酯的导热率。添加一定量的氮化硼纳米片能使热塑性聚氨酯的导热率大大增加，随着氮化硼纳米片添加量的增加，复合材料的击穿场强逐渐增大，在添加量为3.0wt％时，复合材料的击穿场强高达57 Kv·mm-1，相比原始的热塑性聚氨酯提高103.6％。因此氮化硼纳米片在热塑性聚氨酯中添加量为3.0wt％时复合材料具有优异的导热率、耐击穿电压。<br>　　当氮化硼纳米片与氧化石墨烯的质量百分比为1.0∶0.5时，氮化硼纳米片-氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料的导热率为0.58W·(m·k)，击穿场强为62 Kv·mm-1，邵氏硬度为80，拉伸强度为58MPa，断裂伸长率为453，达到了理想的效果。因此仅仅只需添加少量的氮化硼纳米片和氧化石墨烯，在保持高弹性的情况下依然可以取得高导热率和高击穿场强，从而使这种复合材料具有极高的实际应用价值。本论文最终探索制备得到的氮化硼纳米片-氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料，具有优异的导热率、击穿场强（绝缘性能）以及优异的弹性和力学性能，使其在既需要优异导热率和击穿场强，而又要具有优异弹性的领域具有潜在的应用，并且本论文所采用的方法以及思路能为实际生产提供重要的指导作用。