双导热网络功能化氮化硼纳米片/聚氨酯复合材料的制备与导热性能

研发低填充且高导热的聚合物基导热复合材料是目前亟需解决的瓶颈问题。基于层层氢键组装,以聚氨酯(PU)开孔泡沫为模板,以聚多巴胺功能化改性氮化硼纳米片(BNNS@PDA)为导热填料,采用浸涂-热压成型法制得低填充、高导热BNNS@PDA/PU复合材料。深入研究了BNNS@PDA和BNNS@PDA/PU复合材料的微观结构、导热性能和热稳定性等。结果表明,通过聚多巴胺(PDA)对BNNS进行表面功能化改性能够使其良好地负载于PU开孔泡沫的三维骨架表面。通过热压成型形成以PU骨架为主要导热网络、以PU骨架表面包覆的BNNS@PDA为次级导热网络的高效双重三维导热网络结构,从而降低导热复合材料的界面热阻。当BNNS@PDA填充量为16.3wt%时,双导热网络BNNS@PDA/PU复合材料的热导率达到0.783 W/(m·K),与单导热网络PU的热导率(0.387 W/(m·K))相比提高了102.3%。