使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）對(duì)硅微粉（SiO₂）進(jìn)行表面改性得到改性硅微粉（mSiO₂）,以聚乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（PE-g-GMA）為相容劑,以SiO₂或mSiO₂為導(dǎo)熱填料,低密度聚乙烯（LDPE）為基體,制備了高絕緣性導(dǎo)熱低密度聚乙烯復(fù)合材料。對(duì)導(dǎo)熱填料進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,對(duì)復(fù)合材料的微觀形貌、絕緣性能、導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能等進(jìn)行分析。結(jié)果表明,KH550已經(jīng)成功接到了硅微粉表面,相容劑添加量在3%時(shí),mSiO₂/LDPE復(fù)合材料的電氣強(qiáng)度為35.1 kV/mm,體積電阻率為3.63×10¹⁵Ω·cm,導(dǎo)熱系數(shù)為0.72 W/（m·K）,拉伸強(qiáng)度為15.2 MPa。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2020,48(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

SiO2和mSiO2的紅外光譜圖

2.2 m Si O2的接枝率圖2是SiO2和mSiO2的熱失重曲線。由圖2可知SiO2在900℃時(shí)的失重率為1.90%，其失重原因歸于SiO2表面羥基和游離水在高溫下的脫除，mSiO2在900℃時(shí)的失重率為2.47%，其失重原因除了mSiO2表面羥基和游離水的脫除，還有接在mSiO2表面偶聯(lián)劑在高溫下的分解[10]，可以看出mSiO2表面硅烷偶聯(lián)劑的接枝率為0.57%。

圖3是PE-g-GMA,(PE-g-GMA)-KH550以及mSiO2/LDPE復(fù)合材料的紅外光譜圖，由譜線可知，mSiO2/LDPE復(fù)合材料在2 913和2 848 cm-1處有亞甲基的伸縮振動(dòng)峰，1 375 cm-1有甲基的彎曲振動(dòng)峰，718 cm-1處有亞甲基面內(nèi)搖擺振動(dòng)峰，由于mSiO2/LDPE復(fù)合材料中PE-g-GM A添加量和接在導(dǎo)熱填料上的KH550量較少，在復(fù)合材料的紅外光譜上未發(fā)現(xiàn)兩者的吸收峰，因此做了PE-g-GMA與KH550反應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)，通過譜線PE-g-GMA和(PE-gGM A)-KH550對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在譜線(PE-g-GM A)-KH550中增加了1 126 cm-1處C—N的伸縮振動(dòng)峰和1 035 cm-1處Si—O的對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，證明了PE-g-GM A與KH550已經(jīng)成功反應(yīng)。圖4分別是PE-g-GMA添加量0～5%所制備mSiO2/LDPE復(fù)合材料的SEM照片。由圖4a可以看出，在沒有添加PE-g-GMA時(shí)，復(fù)合材料中的mSiO2有團(tuán)聚現(xiàn)象，且mSiO2與LDPE之間有明顯的間隙，表明mSiO2與LDPE之間的相容性仍然較差。由圖4b可以看出，當(dāng)復(fù)合材料中加入1%PE-g-GMA后，mSiO2在LDPE基體中的分布情況得到明顯改善，不再有團(tuán)聚現(xiàn)象，但是mSiO2與LDPE之間仍有明顯間隙。從圖4b～4f中可以看出，隨著PE-g-GMA添加量的增加，mSiO2與LDPE之間的間隙逐漸減小，mSiO2逐漸被LDPE基體所包覆，這是因?yàn)橄嗳輨㏄E-g-GM A的加入使mSiO2與LDPE之間的相容性得到明顯的改善，而且PE-g-GMA上的環(huán)氧基團(tuán)與接在硅微粉表面的—NH2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)使LDPE與mSiO2之間的界面結(jié)合力增強(qiáng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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