高导热聚酰亚胺复合材料的制备与表征

《高导热聚酰亚胺复合材料的制备与表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文高导热聚酰亚胺复合材料的制备与表征论文作者：杨曦学生类别：全日制学科门类：理学学科专业：高分子化学与物理指导教师：于晓燕职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeChemistryandPhysicsofPolymersPREPARATIONANDCHARACTERIZATIONOFPOLYIMIDECOMPOSITESWITHHIGHTHERMALCONDUCTIVITIESByXiYangSupervisor:Asso

2、ciateProf.XiaoyanYuMarch2016摘要聚酰亚胺(Polyimide,PI)以其高热稳定性、低介电常数、优良的机械性能被广泛地应用于电子电气领域。随着电子元器件的集成化和微型化，要求作为电子封装材料的聚酰亚胺具有良好绝缘性能的同时，也具有良好的导热性能。本文在总结了国内外导热高分子材料文献的基础上，以聚酰亚胺为基体，分别以石墨、石墨烯微片和六方氮化硼为导热填料，制备了PI基导热复合材料，具体内容包括以下三部分：(1)利用三种片状填料填充PI体系并考察其导热性通过向PI基体中填充石墨、石墨烯微片和六方氮化硼三种片状高导热填料，制备了不同填料体系的高导热复合材料，并对三个

3、体系复合材料的综合性能进行对比。其中石墨烯微片填充体系热导率最高，当填充量为40wt%时，热导率达1.11W/(m⋅K)；但三个体系中只有PI/氮化硼体系保持了良好的绝缘性能，当六方氮化硼填充量为40wt%时，复合薄膜的介电常数仅为2.76。(2)利用不同含量的六方氮化硼填充PI体系提高其导热性通过添加胺基化氮化硼颗粒制备了不同填料含量的PI/氮化硼复合材料。研究了胺基化六方氮化硼颗粒对复合材料的热导率，介电性能，力学性能等性能的影响。其中，填充40wt%胺基化氮化硼粒子的复合材料的热导率为0.73W/(m⋅K)，为纯PI基体的3.9倍。除此之外，我们利用纳米金刚石(ND)与BN粒子杂化

4、来提高复合薄膜导热性，当填料填充量为40wt%，ND与BN质量比为1:10时，热导率最佳，达0.98W/(m⋅K)。(3)利用PCL接枝改性六方氮化硼提高其分散性采用两种化学共价接枝的方法，将聚(ε-己内脂)(PCL)接枝到六方氮化硼表面，改性后的六方氮化硼在有机溶剂中分散性得到有效提高。此外，由于PCL是一种常用的具有生物相容性及生物可降解性的材料，接枝PCL后可提高h-BN的生物相容性，有望开发其在生物医学领域的应用。关键词：聚酰亚胺复合材料六方氮化硼导热性能介电性能IABSTRACTPolyimidehasbeenwidelyusedinelectronicandelectrici

5、ndustriesbecauseofitshighthermalstability,lowdielectricconstantandexcellentmechanicalproperties.Withelectrondevicesintegratedandminiaturized,favourablethermalconductivityisrequiredforelectronicpackagingmaterialsaswellasexcellentelectricalinsulationproperty.Basedonliteraturesurveyofthermallyconduc

6、tivepolymercomposites,threekindsofcompositeswereprepared,usingGraphite,Graphene,andhexagonalBoronNitride(h-BN)asfillerandPolyimideresin(PI)aspolymermatrix,showninthefollowingthreeparts.(1)PreparationofPIcompositeswith3kindsofplatelet-shapedfillersandstudyonitsthermalconductivityGraphite,Graphene,

7、andh-BNwerefilledintoPItopreparethreekindsofcompositeswithhighthermalconductivity,respectively,andtheperformanceofthethreecompositeswascharacterizedforcomparison.Amongthethreecomposites,thePI/Graphenecompositewith40wt%