高导热环氧纳米复合材料的制备与性能表征

高分子材料科学与工程, 2016, 32(11): 162-167. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.11.031

高导热环氧纳米复合材料的制备与性能表征

郭乐 ^1, , 肖超 ^2, , 王慧 ^3, , 郑康 ^4, , 陈林 ^5, , 田兴友 ^6,

1.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

2.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

3.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

4.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

5.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

6.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料技术与工程研究中心,安徽合肥,230031

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(21204090)

关键词：纳米复合材料 , 三维导热网络 , 表面有机改性

Preparation and Properties of Epoxy Nanocomposites with Excellent Thermal Conductivity

Keywords： nanocomposites , three-dimensional thermal network , surface organic modification

为提高环氧树脂(EP)导热率,文中在树脂基体中复配不同维度的导热填料——“0维”纳米氮化铝(nano-AlN)和“1维”碳纳米管(MCNTs)以期构建三维导热网络.使用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂(KH792)对纳米AlN进行表面改性,并通过酰胺法在H2SO4/HNO3酸化MCNTs表面成功接枝了二乙烯三胺(DETA),提高了无机填料与树脂基体之间的界面相容性,使导热网络的热传递效率大大提高.红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱的结果均表明KH792和DETA已分别成功地接枝到纳米AlN和MCNTs表面.扫描电镜显示填料均匀分布在树脂基体中.导热测试证明,添加不同维度填料构建三维导热网络,以及对填料表面进行的有机改性,可以有效提升复合材料的导热率,当混合填料的体积分数(ψ)为50％时,复合材料的导热率可提高至2.32 W/(m· K).

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