Прессуемый, перерабатываемый высоконаполненный Al2O3/ненасыщенный полиэфирный теплопроводящий композит на основе связей Diels-Alder

Yuan Cao ,  

Wei-jie Mo ,  

Chun-lei Wu ,  

Xian-jian Duan ,  

Ze-ping Zhang ,  

Min-zhi Rong ,  

摘要

С быстрым развитием технологий 5G связи и высокопроизводительных чипов проблема теплового управления электронными устройствами становится всё более актуальной. Высоконаполненные полимерные композиты с высокой теплопроводностью являются одними из идеальных материалов для эффективного отвода тепла, но их разработка долгое время сталкивалась с трудностями из-за плохой технологичности при высокой наполненности, слабой адгезией на интерфейсе и невозможностью переработки. В данном исследовании на основе обратимой ковалентной химии Diels-Alder (DA) была построена ковалентно адаптивная композитная сеть с обратимо сшитым матриксом и динамическим интерфейсным связыванием. В качестве матрицы использовали DA-сшитый ненасыщенный полиэстер, а в качестве наполнителя — малеинимид-модифицированный Al2O3, что обеспечило DA-связывание между наполнителем и матрицей и улучшило их интерфейсную совместимость. Результаты показали, что композит сохраняет хорошую текучесть при высокой нагрузке 70 мас.% с уравновешенным крутящим моментом при 120 ℃ всего в 2,77 Н·м, что значительно ниже, чем у ковалентно сшитого эталонного образца. DA-связывание на интерфейсе уменьшило агрегацию наполнителя и усилило передачу напряжений, что повысило прочность на разрыв до 17,7 МПа, улучшившись на 38~149% по сравнению с контрольной системой. Композит также обладает высокой теплопроводностью (1,50 Вт·м-1·К-1), эффективностью самовосстановления (93,2%) и возможностью многократной переработки. Это исследование открывает новый путь для разработки легко обрабатываемых и перерабатываемых высокозаполненных теплопроводящих композитов.

关键词

Высоконаполненные теплопроводящие композиты; связи Diels-Alder; пресс-формование; повторная переработка; самовосстановление

阅读全文