基于沙渠石渠转化机制制备PDMS基导热复合材料

提出了基于沙渠、石渠转化机制的复合材料导热性能强化的方法,其中,导热网络作为"渠",热流和聚合物基体分别被视作水流和沙石,由传统共混法制备的"沙渠"导热网络会阻碍热导率的提高,这是由于,当热量在"沙渠"导热网络中传导时,被聚合物基体吸收并耗散。通过空间限域强制组装法(SCFNA)和添加刚性粒子2种方法,可以将"沙渠"导热网络转化为"石渠"导热网络,减少聚合物吸收和耗散的热量,提高了网络的热传导能力,从而提高了复合材料热导率。通过实验验证了2种方法的有效性,在SCFNA法的作用下,PDMS/15%SCF复合材料的热导率达到了11.423 W/mK,与传统共混法相比,约提高了9.8倍;当加入5%的低导热系数(0.15 W/mK)的中空玻璃微珠时,热导率提高至13.004 W/mK,与传统共混法相比,约提高了11.3倍。

空间限域强制组装法制备聚二甲基硅氧烷/短切碳纤复合材料的密炼参数对其导电导热性能的影响

为了深入分析空间限域强制组装法(SCFNA)的均相体系制备工艺参数对复合材料导电和导热性能的影响,以10%的短切碳纤维(SCF)作为导热导电填料,以聚二甲基硅氧烷作为聚合物基体材料,分析了密炼转速、密炼时间对复合材料导电和导热性能的影响。实验结果表明,密炼转速为40 r/min时,密炼时间由25 min缩短到5 min,复合材料中的碳纤维在哈克密炼机中受到剪切扭矩作用,复合材料的导电性能逐渐增强,电导率提高了58.46倍,其相同点处能传递的温度提高了2℃,导热能力提高;密炼时间由5 min缩短到3 min时,复合材料受到密炼扭矩作用,材料的电导率保持不变;在密炼时间为25 min时,密炼转速由60 r/min降低到20 r/min,复合材料的导电导热性能也呈现逐渐增强的趋势,材料的电导率提高了30.23倍,其相同点处能传递的温度提高了4℃。通过分析物料在密炼机中受到的扭矩变化情况,选择最佳的密炼转速和密炼时间,从而提高复合材料的导电和导热性能。

PDMS基微结构复合材料自动热压印成型设备

介绍了PDMS基表面微结构复合材料自动平板热压印成型的工艺过程,研制了双工位全自动平板热压印设备,实现了自动化生产PDMS基功能型复合材料。结合共混后的均相物料黏稠度较大、输料困难等问题,设计了"子弹填充式"精确输料系统。为实现不同工位加工以及物料在压印过程中均匀受力,设计了分散模及半固定半溢式压缩模。结合上下模等温压印时出现的"提前固化现象",提出差温平板热压印的解决方法,对上下模采用独立的温度控制。研制的自动平板热压印设备设计的最大压印面积可达210 mm×300 mm,大幅提高了生产效率、制品精度,取得了较好的效果。

紫外光固化制备透明丙烯酸超亲水薄膜

以丙烯酸、甲基丙烯酸单体为低聚物,甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯单体等作为活性稀释剂,以N-异丁氧基曱基丙烯酰胺作为交联剂,制备了紫外光固化涂料,再以聚碳酸酯片材为基底,通过均勾旋涂,采用紫外光固化的方法,制备透明超亲水薄膜。进行了涂料配方材料的选择实验,研究并分析了不同稀释剂、交联剂含量、固化时间等对涂层亲水性能的影响。结果表明,当丙烯酸:甲基丙烯酸:甲基丙烯酸羟乙酯:丙烯酸丁酯=3:3:3:1、交联剂量含量为10%、紫外固化时间为5min时,制得的透明薄膜亲水性最佳,接触角可达到4.08°,超亲水性良好,雾度低、透光率良好。