聚乙烯導(dǎo)熱復(fù)合材料制備與性能

聚乙烯導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能1引言模塊所有必需的系統(tǒng)功率負(fù)荷可以達(dá)到250W，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中熱量的負(fù)荷高達(dá)1決高溫問題[2]。不同材料被用作填料以提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性，例如氮化硼[5](BN)、碳納米管[6](CNTs)、氧化鋁[7](Al2O3)、金剛石[8]和石墨烯[9]。1.2聚乙烯乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)。此外還有超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)。(1)低密度聚乙烯是用高壓法以自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的聚合反應(yīng)生產(chǎn)的聚乙烯。1.3石墨烯工作者種方法的關(guān)鍵。1.4導(dǎo)熱機(jī)理復(fù)合材料的熱導(dǎo)率由導(dǎo)熱填料在高分子基體中能否形成相互連接的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)決傳遞到分子鏈的第一合材料熱導(dǎo)率的主要矛盾為界面熱阻。石墨烯進(jìn)行表面改性可以增強(qiáng)石墨烯-聚合物合材料中石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)加石墨烯和石墨烯-聚合物界面之間的熱路徑和降低熱阻是制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料的推1.5石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料現(xiàn)狀(1)氨基功能化胡令等[28]將不同濃度的改性后帶有氨基的氧化石墨烯與聚氨酯預(yù)聚物原位聚合烯表面。,4-甲苯二異氰酸酯處理的氧化石墨烯得到氨基功能氧化石墨烯上-OH反應(yīng)將-NCO鍵連接在石墨烯表面，再與水合肼反應(yīng)后-NCO被還(2)烷氧基功能化中以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為分散劑，在碘化鉀催化下，讓環(huán)氧氯丙烷與氧化石墨烯反應(yīng)。接(3)異氰酸酯基功能化(1)機(jī)械共混法機(jī)械共混法常用于對(duì)橡膠的改性中。熊軍[32]等用含硫硅烷偶聯(lián)劑(雙y(三乙氧基硅基丙基)四硫化物)處理的多層氧化石墨烯與天然橡膠及氧化鋅等其他橡膠助劑(2)溶液共混法(3)熔融共混法(4)原位聚合法1.6聚乙烯導(dǎo)熱復(fù)合材料現(xiàn)狀為先增加到達(dá)拐點(diǎn)后進(jìn)一步降低。改性后材料的綜合性能在填料占比為9%時(shí)是最加了將近1倍。多從他的研究結(jié)果中LLDPEAlO工混合后通過Haake密煉-模壓成型的KmicroBN混合氮化硼不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鱗片石墨和UHMWPE經(jīng)雙軌開煉機(jī)混煉，再熱壓成型得到復(fù)合材戴連奇等[43]用濃硫酸和濃硝酸混合溶液浸泡處理后的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨與程凱[44]將碳納米管、抗氧劑和HDPE通過熔融共混法和溶液共混法將物料混合變差。馬連湘等[45]將氮化硼、多壁碳納米管、抗氧化劑和HDPE加入雙螺桿擠出機(jī)造2實(shí)驗(yàn)部分2.1主要實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備藥品級(jí)別生產(chǎn)廠家使用方法R干燥后使用R福晨(天津)化學(xué)試劑聚乙烯工業(yè)品中國石化齊魯分公司干燥后使用本次設(shè)計(jì)中復(fù)合材料制備及性能表征所用到的儀器與設(shè)備見表2。表2實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備設(shè)備名稱生產(chǎn)廠家電熱真空干燥箱labOSNanoSEM0美國FEI公司合均勻。和聚乙烯的熔融共混。吸收頻率。通過分析譜圖中頻率可獲得樣品中具有何種官能團(tuán)和化學(xué)鍵。熱導(dǎo)熱分析測試儀測定復(fù)合材料樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。萬能試驗(yàn)機(jī)將聚合物材料所受載荷和形變經(jīng)轉(zhuǎn)換處理得應(yīng)力應(yīng)變曲線。測試時(shí)知材料的多種拉伸性能指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中用萬能試驗(yàn)機(jī)分析材料的力學(xué)性能。斷石墨烯在基體中的分散情況。G2.2石墨烯改性導(dǎo)熱聚乙烯的制備實(shí)驗(yàn)方案(1)稱量不同質(zhì)量比的石墨烯與聚乙烯樣品，具體配合如下表：(g)(g)3246510(4)將共混好的樣品趁熱剪成小塊，裝袋。(5)所有組共混完成后，再次用純PE清洗混合器。(1)壓塑機(jī)設(shè)定溫度180oC，預(yù)熱2h，之后保持此溫度不變。(4)完成壓板后，在壓力下冷卻。依次重復(fù)進(jìn)行，制得石墨烯改性PE板。2.3性能測試及表征r多余粉末用蘸有酒精的清潔紙擦拭干凈，按壓成型，然后用日本理學(xué)株式會(huì)社MiniFlex-60射線衍射儀測得石墨烯樣品衍射圖。測試條件u：靶，管電壓40??=??×?????=0×100%?0測完導(dǎo)熱性能后的樣品板在液壓直鎖兩板式注料壓塑機(jī)下用制樣刀制成啞鈴型試樣，每組制得四個(gè)啞鈴型樣條，制樣時(shí)盡量避開缺陷處。在深圳新三思計(jì)量公司的部分，干燥后用導(dǎo)電膠粘接在樣品臺(tái)上(斷裂表面向上)，然后放在離子濺射鍍膜mm顆粒。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及討論3.1石墨烯結(jié)構(gòu)3.2復(fù)合材料導(dǎo)熱性能EGP素分子通過-NH2在素作剝離劑對(duì)EGP填料與PE基體的相容性和界面親和性起著重要的作用。尿素分般情況下對(duì)于極薄的石墨層(<10層)統(tǒng)稱為石墨烯。因?yàn)槎呓Y(jié)構(gòu)相似，導(dǎo)熱機(jī)理m/WrTrT0.9Filledwithu-EGP0.9Filledwithgraphite0.80.70.60.50.40.30246Thecontentoffiller(wt%)圖5聚乙烯樹脂及其復(fù)合材料的導(dǎo)熱率隨填料添加量的變化3.3復(fù)合材料力學(xué)性能斷裂伸長率下降程度比石墨及剝離石墨更小。M246810Thecontentoffiller(wt%)圖6PE/u-EGP復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨填料添加量的變化曲線lEFilledwithFilledwithu-EGPFilledwithgraphite900800700005004000246810Thecontentoffiller(wt%)圖7PE/u-EGP復(fù)合材料的斷裂伸長率隨填料添加量的變化曲線3.4復(fù)合材料電鏡分析良好的均勻性和分散性(圖8(e，f))。剝離石墨的良好分散將有利于導(dǎo)熱通路的形P3.5復(fù)合材料熱穩(wěn)定性內(nèi)，復(fù)合材料的分解溫度同樣會(huì)隨石墨烯加入量的增加而提高。M03.6結(jié)語(1)加入石墨烯后，聚乙烯復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)有較明顯提高；復(fù)合材料的導(dǎo)熱(2)加入石墨烯后，聚乙烯復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度在一定石墨烯含量范圍內(nèi)會(huì)隨(3)石墨烯比表面積大，可能容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致在基體中分散不均勻。(4)在一定含量范圍內(nèi)，復(fù)合材料的分解溫度同樣會(huì)隨石墨烯加入量的增加而4工程實(shí)踐4.1工程問題及其解決方案4.2生產(chǎn)工藝流程圖4.3工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、健康、安全及文化的影響4.4工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展影響4.5工程實(shí)踐中的工程管理原理應(yīng)用理和過程管理。。4.6樹立自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)、培養(yǎng)自我拓展能力4.8思想感悟集思廣益往