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尼龙6改性材料提高热性能的几种有效途径

人气: 发表时间:2021-01-15 14:50
     尼龙6改性材料提高热性能的几种有效途径:
     1、改善尼龙6分子结构和热学性能。影响尼龙6导热性能的因素有温度、密度、极性基团、偶极化程度、材料的聚集态结构及分子取向效应等,结晶度和分子链取向对热导率的影响更大。
     优化生产工艺,提高纯新基料尼龙6切片的结晶度,借助超声场、电磁场等改善尼龙6分子取向结构,对提高尼龙6导热率较为有利。固定蜘蛛网经拉升,具有纳米晶的蛋白质及连接蛋白质分子的弹簧结构,导热性能超过了纯铝和铁,尼龙6纤维通过拉伸形成整齐的排列,其导热性能也会明显提升。
     2、填充高导热填料。尼龙6导热改性使用的填料有金属、无机非金属、纤维等。绝缘型导热塑料的填料主要包括:金属氧化物如BeO、MgO、Al2O3、CaO、NiO;金属氮化物如AlN、BN等;碳化物如SiC、B4C等。
     此外,填料的种类、填充量、粒径和填充方式等都会对尼龙6热导率产生较大影响,并降低尼龙6导热材料的成本。
     3、改善填料与尼龙6的界面结合状态。填料与尼龙6基体界面处存在界面相、气孔等缺陷,界面结合状态不佳,阻碍材料导热性能的提高。因此通过物理和化学改性,改善填料与尼龙6基体的界面结合状态是提高导热率的重要途径。
     ①、物理改性法是指采用电磁波、射线粒子辐照、超声、电化学处理、等离子体处理等,改变填料表面的电荷性质及结构,改变表面能量状态,从而改变填料的表面润湿性。
     ②、化学改性法包括表面包覆修饰及表面化学修饰。有机硅烷偶联剂是最常使用的表面处理剂,它能够改变填料表面的亲水亲油性,使其与基体间能结合得更好。
     4、优化成型工艺。导热填料在尼龙6基体形成导热网络,是获得高导热率尼龙6导热材料有效而又重要的方式:
     ①、优化制备工艺改变填料分布,采用一种新型模具(LME)将未经表面改性的填料颗粒与尼龙6共混挤出,经过多次拉伸挤出的产物填料颗粒在尼龙6中分散更加均匀,并按预定方向排列,可获得单一方向的高热导率,体系的复合黏度、储能模量以及材料的拉伸及冲击强度均得到提高。
     ②、电场、磁场等辅助加工技术。尼龙6与磁氧体填充,其表面沉积氧化铁纳米粒子,利用其与磁场的相互作用使得颗粒在磁场作用下发生取向,可有效提高磁性导热尼龙6导热率。
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