尼龙6导热复合材料制备与性能研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：隆垒些日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以

2、允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在』L年解密后适用本授权书。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名．．隘垒旌一导师签名：≤；j虬日期：型生丝笸旦垒堡日期：递壁垒组邋学位论文数据集中图分类号TQ31学科分类号430．55论文编号1001020140469密级公开学位授予单位10010学位授予单位北京化工大学作者姓名陈金梅学号2011200469获学位专业名材料科学与工程获学位专业代080500课题来源企业委托项目研究方向功能高分子论文题目尼龙6导热复合材

3、料制备与性能研究关键词尼龙6，氧化铝，热导率，协同作户目论文答辩日期2014．5．29·论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师于中振教授北京化工大学功能高分子评阅人1曲晋副教授北京化工大学无机非金属评阅人2张胜教授北京化工大学阻燃高分子评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席詹茂盛教授北京航空航天大学功能高分子答辩委员1乔辉副教授北京化工大学聚合物改性答辩委员2曲晋副教授北京化工大学无机非金属答辩委员3谷晓昱副教授北京化工大学阻燃高分子答辩委员4刘长维高工北京化工大学高分子加工答辩委员5注：四．一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其他中图分

4、类号在《中国图书资料分类法》查询。学科分类号在中华人民共和国国家标准(CB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要尼龙6导热复合材料制备与性能研究随着社会及工业的迅速发展，人类对材料需求量越来越大的同时，对材料的多功能化与高性能化也提出了更高的要求。散热性能良好的导热高分子复合材料是目前研究的热点之一。DSM，Polyone，Coolpolymer等公司都在不断研发并逐渐推出自己的新型导热高分子产品。氧化铝的热导率约为30Wrn-1K-l,与大多数聚合物基体的热导率之比大于100，满足用于制备导热性能较好的高分子复合材料的条件；而且氧化铝来

5、源广泛、价格低廉、多用作制备绝缘导热聚合物的填料。但是，由于其填充量往往较大，导致加工过程困难和复合材料的力学性能较差，这也是目前制备导热高分子复合材料存在的两大问题。本论文正是围绕这两个问题，以工程塑料尼龙6(PA6)为基体，以氧化铝(A1203)为主要填料，通过选择其它少量高导热填料与氧化铝协同使用的方法，降低导热填料的填充量，提高复合材料导电热导率，制备了综合性能优良的多相导热高分子复合材料。具体研究内容如下：1．首先通过挤出熔融法制备四种粒径氧化铝分别填充尼龙6的两相复合材料，并研究了PA6／A1203两相材料的导热、绝缘和力学性能。热导率测试后结果表明，在氧化铝填充量相同时，采用大粒

6、径氧化铝(20～601ma)制备所得的复合材料要比小粒径氧化铝(1-2¨rn)填充的复合材料热导率更高，同在70wt％含量下，大粒径氧化铝填充制各T的复合材料热导率为1．24Wm-1k-1，而小粒径氧化铝两相复合材料热导率仅为1．09Wm-1k-1。两种复合材料的微观形貌电镜照片显示，氧化铝在基体中均匀分散，界面良好。电学测试结果表明，氧化铝对复合材料的电绝缘性能未造成任何影响，复合材料仍然绝缘不导电。通过对力学的测试发现，氧化铝含量逐渐的增加，复合材料的机械性能，比如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均有不同程度的提高；但是在氧化铝含量超过60wt％后，PA6／A1203复合材料拉伸强度

7、和弯曲强度开始下降，但是在本实验测试的范围内，强度的下降幅度不超过10％。2．分别制备了以氮化硼(BN)、石墨、多壁碳纳米管为复配填料，与氧化铝混合使用的三相复合材料，并对其导热、导电及力学性能进行了系统的研究。导热性能的测试结果表明，三种填料在提高材料垂直方向热导率方面，天然石墨与碳纳米管效果类似；在提高复合材料水平方向热导率方面，天然石墨的效果最为明显，5％graphite可将复合材料的水平热