高热导率聚丙烯/石墨复合材料的制备与性能

编号：CPJS06080

篇名：高热导率聚丙烯/石墨复合材料的制备与性能

作者：吴佳玮 吉鑫雨 杨金帝 戚嵘嵘 王新威 王萍 吴向

关键词： 聚丙烯 石墨 复合材料 粒径 复配 热导率 力学性能

机构： 上海交通大学化学化工学院 上海化工研究院聚烯烃催化技术与高性能材料国家重点实验室

摘要： 为了提高聚丙烯（PP） 的导热性能,扩大其使用范围,采用价格低廉的商用石墨对PP 进行改性,利用转矩流变仪制备了PP/石墨导热复合材料.研究了粒径为2 μm 和20 μm 的石墨及其复配对复合材料热导率及力学性能的影响.结果表明,复合材料的热导率随着石墨用量的增加而显著增大,20 μm 石墨填充的复合材料热导率高于2 μm 石墨填充的复合材料;由于石墨的各向异性,层内热导率远高于层间热导率;将两种粒径的石墨复配,固定石墨总质量分数为40%,当2 μm 石墨与20 μm 石墨质量比为1︰5 时,复合材料层间和层内热导率达到最大,分别为1.125 W/（m·K）和2.897W/（m·K）,比相同用量下单一2 μm 石墨填充PP 分别提高了121% 和61%,比单一20 μm 石墨填充PP 分别提高了3.6% 和20%.随石墨用量增加,单一粒径石墨填充的复合材料拉伸强度和弯曲强度呈现先减小后增大的趋势,随复配填料中20 μm 石墨用量增加,复配填料填充复合材料的力学性能呈下降趋势,但弯曲强度变化不大,拉伸强度也在10 MPa 以上.