氨基甲基吡啶改性BN/LLDPE复合材料的热性能及力学性能
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1.武汉工程大学 材料科学与工程学院 湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,湖北 武汉 430205;2.湖北大学 材料科学与工程学院 功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,湖北 武汉 430062;3.武汉工程大学 材料科学与工程学院 湖北省等离子体化学与新材料重点实验室,湖北 武汉 430205

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功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室(湖北大学)开放基金(202105);广东省基础与基础应用研究基金(2019A1515110465)


Thermal and Mechanical Properties of BN Filler LLDPE Composites by Using Aminomethylpyridine
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    摘要:

    利用4-氨基甲基吡啶与线型低密度聚乙烯(LLDPE)成功制备了氨基甲基吡啶接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-Py),然后再采用熔融共混法制备了改性的BN/LLDPE(mBN/LLDPE)复合材料。在复合材料中,由于LLDPE-g-Py与BN的π-π非共价作用,降低了填料与基体的界面热阻,并使BN在LLDPE基体中均匀分散,从而增强了复合材料的导热性能。深入研究mBN/LLDPE复合材料的热性能和力学性能等。结果表明,LLDPE-g-Py的加入,使mBN/LLDPE复合材料的导热性能得到很大提升,但LLDPE-g-Py过多会导致其耐热性降低。为了改善复合材料的耐热性,将LLDPE-g-Py含量固定为10wt%。当BN含量为40wt%时,mBN/LLDPE复合材料的导热系数达到了0.95 W/m·K,为纯LLDPE导热系数(0.32 W/m·K)的3倍。同时,mBN/LLDPE复合材料的拉伸强度在小幅度下降的情况下,其断裂伸长率得到明显的改善。

    Abstract:

    Aminomethylpyridine grafted linear low density polyethylene (LLDPE-g-Py) was successfully prepared by 4-aminomethylpyridine and linear low density polyethylene (LLDPE), and then the modified BN/LLDPE (mBN/LLDPE) composites were prepared by melt blending. In the composite, due to the non-covalent action of LLDPE-g-Py and BN, the interfacial thermal resistance between filler and matrix is reduced, and BN is evenly dispersed in LLDPE matrix, so as to enhance the thermal conductivity of the composite. The thermal and mechanical properties of mBN/LLDPE composites were deeply studied. The results show that the thermal conductivity of mBN/LLDPE composites is greatly improved by the addition of LLDPE-g-Py, but too much LLDPE-g-Py will reduce its heat resistance. In order to improve the heat resistance of the composite, the LLDPE-g-Py content was fixed at 10wt%. When the BN content is 40wt%, the thermal conductivity of mBN/LLDPE composite reaches 0.95 W/m·K, which is about 3 times that of pure LLDPE (0.32 W/m·K). At the same time, the tensile strength of mBN/LLDPE composites decreased slightly, and its elongation at break was significantly improved.

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  • 收稿日期:2022-05-27
  • 最后修改日期:2022-09-05
  • 录用日期:2022-09-21
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