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PBT复合材料的导热与增韧研究

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-12-19 15:38:00

  PBT复合材料,PBT虽然并不像其他工程塑料有悠久发展历史,但是它自身的成型品具有特别强的硬度等机械力学指标,并且相比于其他塑料对潮湿的环境保持自身物性的稳定具有独特的优势,而且低粘度的特点使其在与其他相共混时对设备的负担较轻。在大到交通运输产业中小到计算机微电子集成领域里,PBT作为外型部件和结构零件的应用越来越广,故在原有的基础上对PBT进行热扩散等功能化的提升会起着非常重要的作用。主要工作如下:


  PBT复合材料的导热,本文中为提升PBT的导热能力,在确定了主填料为AlO3后,配以三种碳系填料GNP、1000目的天然石墨片、CNTs以微量部分替换的方式加入到连续相中,研究了四种不同搭配和配比的PBT基样品的导热性能的增长趋势:并在保证Al2O3高填充比例时,分别再选取合适的比例配以微量的溴化聚苯乙烯(BPS)和弹性体颗粒POE,观察导热PBT试样的阻燃情况的变化,以及具有高导热性能时PBT基试样的耐冲击性能改善是否会造成原有导热性能的损失,其中PBT/POE/A12O3试样采用新型设备磨盘挤出机进行备粒成型,需预先测定工艺参数。

  1、PBT中分别加入大粒径Al2O3和将GNP、1000目G、CNTs与高比重的Al2O3 进行搭配,进行了PBT/AI2O/GNP、 PBT/AI2O/G、 PBT/Al2O:/CNTs和PBT/AI2O3四种不同类型的PBT基导热试样的成型,在四组不同填料种类和比例搭配中,PBT/AI2O3/GNP在基体控制在35wt%,GNP以6wt%的替换量与59wt%的Al2O3搭配后的热导率最高可达2.33W/mK,PBT的导热性能得到了大幅度的改善。同时在4wt%含量时试样电阻率出现7个数量级的降低,三组不同的Al2O3复配填料中CNTs样品组的电阻率变化最敏感,但PBT/AI2O/CNTs导热效果相对提升缓慢。

  2、固定复合材料中PBT的配比为35wt%不变,用BPS以小比重部分替代的方式与高含量的Al2O3进行搭配,实际替换比重依次为2. lwt%、2.8wt%、3.5wt%, 分别相对PBT的比例为6wt%、8wt%、10wt%,三组不同配比的PBT/BPS/Al2O3样品在BPS以最低量加入时阻燃就达V2级效果,BPS后两个组分中的变化表现为t的大幅度降低,最终可达到垂直燃烧测试第一次未能引燃的效果:对于PBT/BPS/A12O3各配比试样的导热性能,相比与PBT/65wt% Al2O3最大差别仅为从L.68W/mK降低为1.52W/mK,减小比例不足9%。

  3、对于高导热时的PBT基试样与POE混合的成型制备先对磨盘式挤出机的双料斗进料的转数搭配工艺参数进行了精准的测试,之后完成了PBT/AI2O3和PBT/POE/AI2O3试样的成型: PBT与POE的总比重在35wt%不变的情况下,当POE添加量仅为5.3wt%和10.5wt%时, PBT/POE/ALO3试样具有相近的较低的缺口冲击强度:随着POE比重继续增至17.5wt%后,与PBT获得相同的比重,此组份的PBT/POE/AI2O3 冲击强度达到了2.4 KJ/m2, 发生了高达85%幅度的提升,同时PBT/POE/AL2O;样品也保持了1.35W/mK的较好的导热水平,相比1.68W/mK降低不多。

 

注:
作者:刘鹏
来源:北京化工大学

 

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