聚丙烯非织造布表面的紫外光固化改性

为了改善聚丙烯(PP)非织造布的亲水性能,提高水通量,通过照射紫外光(UV)引发自由基聚合法,使丙烯酸树脂与HEMA在PP非织造布表面发生交联聚合反应,进行紫外光固化亲水改性。研究了亲水单体和光引发剂的浓度以及紫外光照射时间对聚丙烯非织造布亲水性能的影响。利用红外光谱和扫描电镜对改性PP非织造布表面的化学组成和形貌结构进行表征,通过接触角和水通量分析了改性后PP非织造布的亲水性和耐久性。结果表明,当丙烯酸树脂与HEMA的质量比为2∶1、固含量占亲水改性溶液总量的20%、光引发剂184的含量为2%、光照时间为15 s时,达到改性后PP非织造布的最优亲水性能,接触角由初始的126°下降至42°,水通量由5543 L/(m^(2)·h)提升至6035 L/(m^(2)·h),并且,具有良好的耐久性。

基于SCFNA法辊压制备PDMS/SCF导电复合材料

利用空间限域强制组装法(SCFNA)的辊压成型方法制备了PDMS/SCF导电复合材料,并且,与传统平板热压印方式制备的PDMS/SCF导电复合材料的微观形貌、导电性能和拉伸力学性能进行对比分析。结果表明,采用SCFNA辊压方式制备的PDMS/SCF导电复合材料可以使碳纤维在聚合物基体内形成密实的导电网络,实现了强制组装;并且,由于辊子反复辊压混料,聚合物基体中的碳纤维发生了取向,因此,在碳纤维含量相同的情况下,与平板热压印法相比,辊压方法制备的PDMS/SCF导电复合材料具有更好的电学性能和拉伸力学性能;在碳纤维质量分数为6%的情况下,复合材料的电导率最大提高了105.1%,拉伸强度提高了18.6%,断裂伸长率提高了9.16%。

基于SCFNA法制备PDMS/SCF/BN-无纺布筛网导热绝缘复合材料

随着电子信息技术的快速更新,电子器件逐渐向智能化、集成化和微型化发展。设备在运行的过程中产生大量的热,使设备的稳定性下降,同时缩短了设备的使用寿命,因此,要求电子元器件具有更佳的导热散热性能。采用空间限域强制组装方法制备了PDMS/SCF/BN-无纺布筛网导热绝缘复合材料,在添加PDMS/SCF/BN配料的基础上,加入无纺布筛网,达到绝缘效果,同时提高了导热填料的局部浓度,使网络更加紧密。当无纺布筛网目数为600目、SCF含量为15%、BN含量分别为5%、10%和15%时,复合材料的面内热导率分别8.17、8.66和8.67 W/(m·K),与相同厚度的无无纺布筛网的复合材料相比,热导率有所降低,但是加入无纺布筛网可以更好地调节导电性能,实现表面绝缘。当无纺布筛网目数为1000目时,表面电阻率大于1×10^(11)Ω,与未添加无纺布筛网时相比,表面电阻率提高了10个数量级,达到绝缘材料标准。

超声辅助强制浸润法制备CNT-Gr/PDMS导热复合材料

由于电子器件的小型化、便携性和灵活性的快速发展,对具有高导热性和力学柔性聚合物复合材料的需求显著增加。介绍了一种通过超声辅助强制浸润方法制备具有优良导热性和力学柔性的碳纳米管(CNT)-石墨烯(Gr)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料。在复合体系中,不同的CNT与Gr的质量比会导致不同的导热性能,当CNT与Gr的质量比达到3∶1时,CNT-Gr(3∶1)/PDMS复合材料的导热系数为4.641 W/(m·K),比纯PDMS复合材料的导热系数0.27 W/(m·K)高1619%。此外,CNT-Gr(3∶1)/PDMS复合材料还具有优异的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到3.29 MPa和29.40%。所制备的PDMS复合材料在电子器件的热管理方面具有很强的应用潜力。

基于PDMS的MWCNTs柔性电极的制备与表征

随着介电弹性体在柔性驱动器和纳米发电机领域中的广泛应用,研究兼具高导电、可拉伸性能的柔性电极十分必要。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体、多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料、碳脂为黏度调节剂,制备了一种高导电的可拉伸柔性电极。研究MWCNTs和碳脂填料含量对柔性电极导电性能的影响。结果表明,随着MWCNTs添加份数的增加,柔性电极的电导率逐渐增加,当MWCNTs添加量达到23份时,电导率达到最大值33.7 S/m。当碳脂份数从10份增加至50份时,柔性电极的电导率由26.35 S/m缓慢降低至21.33 S/m。实验结果表明,当MWCNTs为20份、碳脂为50份时,柔性电极材料具有较好的综合性能,其电导率为21.33 S/m、初始方阻为239Ω/sq;当拉伸倍率为50%时,方阻为1 195Ω/sq,循环10 000次后,方阻变化较小。