层间 CNT 协同电纺取向 BNNS 增强的绝缘高导热聚偏氟乙烯 多层复合薄膜

• 作者: 迟洪涛 马传国 宋沐原 李晓磊 张平 戴培邦
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 聚合物基复合材料 热导率 静电纺丝 碳纳米管 氮化硼纳米片
• 年，卷（期）: 2024,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 173-183
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000318

摘要

基于不同导热填料的混杂协同和取向增强,先后经过静电纺丝氮化硼纳米片(BNNS)/聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜、表面喷涂碳纳米管(CNT)以及多层薄膜热压的工艺路线,制备出高面内热导率且绝缘的BNNS-CNT/PVDF复合薄膜.静电纺丝技术使BNNS在PVDF薄膜中实现较好的面内取向,喷涂的CNT在薄膜层间构建高效的热传输通路,对相邻纤维膜中的BNNS具有桥接作用,从而促进面内导热网络的搭建,但仍能保持良好的绝缘性能.作为薄膜制备条件优化的结果,在BNNS填充量为30％(质量分数,下同)、CNT填充量为3％的BNNS-CNT/PVDF复合薄膜的面内热导率达到3.25 W·m-1·K-1,比纯PVDF提高了1104％,面外电导率低至2.09×10-12 S·cm-1.BNNS和CNT协同构建高效的导热网络,在BNNS填充量为5％时,3％CNT对BNNS/PVDF的增强效率高达52.2％.同时,该薄膜还具有良好的拉伸强度和柔韧性.