丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/热塑性聚氨酯/氮化硅/石墨导热复合材料的制备及性能

摘要

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、热塑性聚氨酯（TPU）为基体,氮化硅（Si₃N₄）和石墨（FG）为导热填料,采用熔融共混、模压成型技术制备了ABS/TPU/Si₃N₄（ATS）与ABS/TPU/Si₃N₄/FG（ATSG）填充型导热复合材料。分析了Si₃N₄和FG导热填料对复合材料导热性能、力学性能、微观形貌、热稳定性、流变性能的影响。结果表明,随着Si₃N₄和FG添加量的增加,复合材料导热率增加,热稳定性显著提高。当Si₃N₄用量为30%、FG用量为5g时,复合材料导热系数最高,达到0.53 W/（m·K）,与ABS/TPU相比,导热系数提高了221.56%。Si₃N₄和FG在ABS/TPU基体中堆叠并接触,形成致密互联的导热网络,此时的复合材料在低频振荡区域有一个明显的储能模量与损耗模量变化不大的平台区,说明此用量下可形成流变渗透导热网络,提高了复合材料的导热性能。

关键词

氮化硅 / 石墨 / 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 / 热塑性聚氨酯 / 导热率 / 导热网络