EG／PP导热复合材料的制备与性能.pdf

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1、现代塑料加工应用2011年第23卷第6期MODERNPLASTICSPR0CESSINGANDAPPLICATIONS·29·EG／PP导热复合材料的制备与性能陈锐徐卫兵周正发任凤梅汪瑾马海红(合肥工业大学化工学院，安徽，合肥，230009)摘要：采用可膨胀石墨与聚丙烯(PP)共混复合，制备膨胀石墨(EG)／PP复合材料。X射线衍射(XRD)分析表明可膨胀石墨在熔融挤出过程中膨胀剥离，而层间距几乎不变。扫描电子显微镜(SEM)显示可膨胀石墨经过膨胀和螺杆的剪切后，其形貌发生很大变化；随着可膨胀石墨含量的增大，复合材料的力学性能呈现出不同的变化趋势，而复合材料的导热系数逐渐增大，且试验值大于

2、Hatta导热模型理论预测值。关键词：膨胀石墨剥离聚丙烯导热Hatta导热模型PreparationandPropertiesofEG／PPThermalConductiveCompositesChenRuiXuWeibingZhouZhengfaRenFengmeiWangJinMaHaihong(CollegeofChemicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei，Anhui，230009)Abstract：EG／PPcompositeswerepreparedbymelt—mixing．XRDillustratesthatex—

3、pansionandexfoliationofthegraphiteoccurinextrusion，whiletheplanespaceisnearlyunchanged．SEManalysisshowesthatthemorphologyofthefillerchangesgreatlyun—derextrudingandshearing．Withtheincreaseofexpansiblegraphitecontents，theme—chanicalpropertiesofcompositesleadvarioustendency，whilethethermalconductivi

4、tyenhancesgradually．TheexperimentalvaluesarehigherthanHattathermalconductivemodeltheoreticalpredictions．Keywords：expandedgraphite；exfoliation；polypropylene；thermalconductivity；Hattatherma1conductivemodel近年来随着宇航、电子等工业不断的发展，0．335nm，可使用化学氧化法插层制备可膨胀对材料的性能提出更高的要求，如电子产品在使石墨，在一定温度下发生膨胀。Fukushima以体用过程中会产生

5、大量的热量，这些热量如果不能积分数2O的膨胀石墨(EG)制备出了导热系及时散发，会影响产品的使用寿命，这样既要求数为4．1W／m·K的尼龙6／盘状石墨纳米复合材料质轻、易成型复杂结构制品，又要求材料具材料。有高的导热系数和良好的力学性能。聚合物材采用可膨胀石墨同聚丙烯(PP)熔融共混，料具有来源广泛、易加工成型等优势，但是一般可膨胀石墨在螺杆中膨胀、剥离，制备了不同体聚合物材料都不具有导热性能，目前，常采用添积分数的EG／PP导热复合材料，用X射线衍射加导热填料来提高聚合物材料的导热系数L1_3]。(XRD)仪研究了可膨胀石墨的剥离程度和层间距变化，用扫描电子显微镜(SEM)表征了可膨材料

6、的导热系数同填料的种类、填充量、粒径、形胀石墨经过膨胀、剥离的形貌变化，同时对复合状、表面处理等有关[4]。石墨是一种理想的导热填料，具有低价、质量轻、导热系数高[100～收稿日期：201l_05—19；修改稿收到日期：201I-08—23。400W／m·K(室温下)]，其层间碳原子以SP作者简介：陈锐，1984年生，硕士研究生，研究方向为高聚杂化共价键结合，六边形层状结构，层与层之间物结构与性能。E-mail：eric．chenrui@163．corn。通过弱的范德华力结合，层间距d可达*通讯联系人，E—mail：xwbl05105@sina．corn。现代塑料加工应用材料的导热性能、力

7、学性能进行了研究。传热学理论。1试验部分2结果与讨论1．1主要原料2．1XRD分析PP，PPB4228，大庆炼化公司；EG，300ptm，由于石墨具有层状结构，所以在XRD中显含碳99，膨胀倍数220，保定艾克森碳素材料示出独特的峰，峰的强度代表石墨结构中层状结有限公司；偶联剂，KH570，南京曙光化工集团；构数的多少，衍射角的变化表明层间距的变化，无水乙醇，二甲苯，市售。因此，石墨的膨胀剥离、插层可以通过峰的强度1．2