差速非对称双螺杆挤出制备高性能HDPE/h-BN导热复合材料

电子元器件的飞速发展对电子设备的散热要求也越来越高。通过使用基于混沌混合原理的差速非对称双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯(HDPE)/六方氮化硼(h-BN)高导热复合材料,通过微观形貌、导热性能、力学性能等测试分析,研究了螺杆转速对h-BN的剥离与分散混合及其对HDPE/h-BN复合材料性能的影响。结果表明,转速的提升能够改善挤出机对h-BN的剥离分散效果,从而提高导热复合材料的综合性能。当转速为300 r/min时,平面内和平面外方向上的热导率分别达到了7.91和0.38 W/(m·K),与100 r/min时相比,分别提高了7.62%和15.15%,而拉伸强度和断裂伸长率分别提升了2.68%和81.63%。此方法工艺简单、生产效率高,且无需使用有害试剂,为高效规模化制备综合性能优异的高导热复合材料提供了新思路。

熔融混炼制备柔性TPU/rGO介电层及其压力传感性能

为了探究熔融混炼制备弹性体/导电填料复合材料的压力传感性能及其应用价值,对良好生物相容性的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和氧化石墨烯(GO)进行熔融混炼,该过程中GO发生原位热还原,从而制得柔性TPU/还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合材料。以此为介电层组装电容式压力传感器,并进行传感性能测试分析。结果表明,GO的掺杂可有效改善传感器的性能,1.0%GO质量分数时传感器的灵敏度为0.069 MPa^(-1)(0.06~2 MPa),明显高于未掺杂的(0.046 MPa^(-1)),这与GO掺杂显著提高介电层的介电常数有关。当GO含量过高时,传感器灵敏度反而降低,这可能与材料内rGO渗流网络形成有关。所研制的传感器响应性较好,以GO 1.0%质量分数为例,其响应时间约110 ms、迟滞误差1.4%、稳定性良好。该传感器可成功应用于人体手指点击和弯曲运动监测,在柔性可穿戴领域展现出良好的应用前景。

混沌场下扩链改性PBAT对PBAT/TPS/OMMT复合材料的影响

近年来,聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯/热塑性淀粉/有机蒙脱土(PBAT/TPS/OMMT)可降解材料受到广泛关注。然而,传统双螺杆加工技术会导致物料降解,且难以实现OMMT的良好剥离。为提高其力学性能,使用ADR-4468对PBAT进行扩链改性,采用摄动环差速双螺杆挤出机熔融挤出制备含有不同含量改性PBAT(A-PBAT)的PBAT/TPS/OMMT,分析A-PBAT含量对复合材料微观结构、流变特性、相容性、吸水性与力学性能的影响规律。结果表明:扩链剂有效提高了PBAT的力学性能,差速双螺杆可良好剥离OMMT,并使TPS均匀分散分布于PBAT中。随着A-PBAT含量的提高,TPS从连续相向分散相转变,复合材料吸水性逐渐降低,拉伸强度逐渐提高,在A-PBAT质量分数为60%时达到最大,断裂伸长率轻微降低。20%的A-PBAT可有效提高TPS和PBAT的相容性。