層間CNT協(xié)同電紡取向BNNS增強的絕緣高導熱聚偏氟乙烯多層復合薄膜

編號：CYYJ03852

篇名：層間CNT協(xié)同電紡取向BNNS增強的絕緣高導熱聚偏氟乙烯多層復合薄膜

作者：遲洪濤 馬傳國 宋沐原 李曉磊 張平 戴培邦

關(guān)鍵詞： 聚合物基復合材料 熱導率 靜電紡絲 碳納米管 氮化硼納米片

機構(gòu)： 桂林電子科技大學材料科學與工程學院 廣西電子信息材料構(gòu)效關(guān)系重點實驗室 電子信息材料與器件教育部工程研究中心

摘要： 基于不同導熱填料的混雜協(xié)同和取向增強,先后經(jīng)過靜電紡絲氮化硼納米片(BNNS)/聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜、表面噴涂碳納米管(CNT)以及多層薄膜熱壓的工藝路線,制備出高面內(nèi)熱導率且絕緣的BNNS-CNT/PVDF復合薄膜。靜電紡絲技術(shù)使BNNS在PVDF薄膜中實現(xiàn)較好的面內(nèi)取向,噴涂的CNT在薄膜層間構(gòu)建高效的熱傳輸通路,對相鄰纖維膜中的BNNS具有橋接作用,從而促進面內(nèi)導熱網(wǎng)絡的搭建,但仍能保持良好的絕緣性能。作為薄膜制備條件優(yōu)化的結(jié)果,在BNNS填充量為30%(質(zhì)量分數(shù),下同)、CNT填充量為3%的BNNS-CNT/PVDF復合薄膜的面內(nèi)熱導率達到3.25 W·m-1·K-1,比純PVDF提高了1104%,面外電導率低至2.09×10-12 S·cm-1。BNNS和CNT協(xié)同構(gòu)建高效的導熱網(wǎng)絡,在BNNS填充量為5%時,3%CNT對BNNS/PVDF的增強效率高達52.2%。同時,該薄膜還具有良好的拉伸強度和柔韌性。