氧化石墨烯/苯甲酸鈉復合成核劑協同改性PA6納米復合材料的性能
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編輯：中冶有色網
來源：黃歡,張迅韜,楊尚科,肖劉鑫,張兆鑫,嚴磊,藺海蘭,卞軍,陳代強
2024-04-11 16:53:15
電子元器件的小型化和高集成化,不僅要求材料具有高強度和高韌性,還須具有優異的熱擴散和熱管理性能
目前使用的金屬或陶瓷材料雖然散熱性能良好,但是成本較高、韌性差且加工成型困難
與傳統的金屬和陶瓷材料相比,聚合物基納米復合材料具有顯著的優勢
尼龍6(PA6)[-HN-(CH2)5-CO-]n是一種重要的熱塑性工程高分子材料,具有優異的強度、韌性和低溫穩定性,在包裝材料、航空航天、汽車及各種電子元器件等領域得到了廣泛的應用[1]
但是, PA6的導熱系數極低,限制了其在電子電器領域的應用
因此,開發具有優異力學性能和導熱性能的PA6納米復合材料極為迫切
PA6的結晶速率低、結晶形態和尺寸難以控制,且其產品尺寸的穩定性較低
加入成核劑,可提高PA6的結晶速率
與均相成核相比,異相成核在高分子工業中的應用最為廣泛[2~5]
在PA6中引入成核劑,可提高PA6的性能[6]
目前,無機成核劑、有機成核劑和復合成核劑已經用于PA6的加工
無機成核劑,包括粘土類(如：蒙脫石[7]、高嶺土[8]和滑石[9])、無機氧化物類(如：納米SiO2[10]、ZnO晶須[11]、BN[12])、碳納米材料類(如碳納米管[13])和無機鹽類(如Ca3(Si3O9)[14])
無機成核劑的成本較低,但是與PA6的相容性差,難以在PA6基體中均勻分散而使成核效率較低
有機成核劑,包括聚碳酸酯[15]、聚芳砜[16]、碳纖維[17]
有機成核劑與PA6的相容性較好,但是價格較高
將無機成核劑與有機成核劑復配制備的復合成核劑(如：滑石粉/GF)[18]、MgO/g-C3N4[19]),具有優異的協同效應
Kodal等[20]以滑石粉/硅灰石為復合成核劑制備了PA6/滑石粉/硅灰石復合材料,與純PA6相比其熔體粘度、力學性能和熱變形溫度都明顯提高
Zhang等[21]分別以玻璃纖維-多壁碳納米管(GF-MWNTs)和玻璃纖維-多壁碳納米管(GF-MWNTs)為復合成核劑制備了PA6/GF-SiO2和PA6/GF-MWNTs復合材料,其結晶溫度和力學性能都有所提高
郭等[22]用海泡石和苯甲酸鈉復合成核劑對PA6進行改性,發現這種復合成核劑對PA6的性能有顯著的影響
在PA6中引入碳納米管[23~26]和石墨烯[27~31]等納米碳材料,可制備出力學和熱性能優異的PA6基納米復合材料
作為石墨烯的衍生物
聲明：
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我是此專利(論文)的發明人(作者)
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2025年07月23日 ~ 26日 
