本文關鍵詞：高性能導熱PA6復合材料的制備及其性能研究

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【摘要】：當今電子產品朝著高功率、超薄、便捷功能化的方向發(fā)展,對導熱材料提出了更加苛刻的要求。導熱高分子材料以其質輕、易加工成型、耐化學腐蝕性等優(yōu)點,在散熱領域逐漸受到青睞。本文以聚己內酰胺6(PA6)作為基體樹脂,選用碳化硅(SiC)和氮化鋁(AlN)為導熱填料,采用環(huán)氧樹脂E51和偶聯劑KH560對填料進行表面處理,通過雙螺桿擠出共混工藝制備性能優(yōu)良的導熱尼龍復合材料。并對所制備復合材料的導熱、結晶、力學、耐熱等性能進行了系統(tǒng)分析。課題技術難點是如何改善高填充量下導熱填料和樹脂的界面結合力。本文首先研究導熱材料的加工工藝,摸索出在高填充下合適的工藝參數、工藝流程。然后,在合適的工藝下探討碳化硅填充尼龍6導熱復合材料的工藝、結構和性能關系,包括碳化硅填充量、表面處理、以及尼龍6的擴鏈三方面對復合材料的導熱性能、結晶性能、機械性能、耐熱性能等性能影響。結果表明,環(huán)氧樹脂E51是一種有效的碳化硅和尼龍復合界面改性劑。以雙螺桿擠出共混法制備的碳化硅尼龍導熱復合材料,碳化硅最佳的填充量為60wt%,此時導熱復合材料的導熱系數達到1.1 W/(m2K);而且所制備導熱復合材料的彎曲模量大幅度提升,但沖擊強度有所下降;固定60wt%碳化硅填充量時,研究不同份量環(huán)氧樹脂對復合材料的加工以及性能影響發(fā)現環(huán)氧樹脂E51的質量分數在1wt%(相對于PA6而言)時復合材料的綜合性能最佳;進一步同時采用環(huán)氧樹脂和偶聯劑KH560對碳化硅進行表面改性時,能更有效地改善填料與樹脂的界面結合力,提高導熱復合材料的綜合性能,其中KH560份量在0.6wt%(相對于填料而言)時,復合材料性能提升最為明顯。最后,在碳化硅尼龍6導熱復合材料的實驗基礎上,進一步通過復配氮化鋁以及馬來酸酐接枝POE制備增韌導熱尼龍6復合材料,并研究其導熱性能、耐熱性能以及機械性能。研究表明,添加少量氮化鋁能有效提高材料導熱性能,氮化鋁份量在1wt%時,導熱系數增大到1.2 W/(m2K),但隨著氮化鋁份量的增大,復合材料的導熱系數變化不大。而馬來酸酐接枝POE增韌導熱尼龍復合材料時,其韌性略有提高。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ323.6;TB332

【參考文獻】

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本文編號：1204603