空间限域强制组装法制备聚二甲基硅氧烷/短切碳纤复合材料的密炼参数对其导电导热性能的影响

郑旭朋¹，郑秀婷^1,2，何晓祥¹，吴大鸣^1,3，刘颖^1,2，司武炎¹，李楷¹

1. 北京化工大学机电工程学院2. 高分子材料加工装备教育部工程研究中心3. 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

摘 要：为了深入分析空间限域强制组装法(SCFNA)的均相体系制备工艺参数对复合材料导电和导热性能的影响,以10%的短切碳纤维(SCF)作为导热导电填料,以聚二甲基硅氧烷作为聚合物基体材料,分析了密炼转速、密炼时间对复合材料导电和导热性能的影响。实验结果表明,密炼转速为40 r/min时,密炼时间由25 min缩短到5 min,复合材料中的碳纤维在哈克密炼机中受到剪切扭矩作用,复合材料的导电性能逐渐增强,电导率提高了58.46倍,其相同点处能传递的温度提高了2℃,导热能力提高;密炼时间由5 min缩短到3 min时,复合材料受到密炼扭矩作用,材料的电导率保持不变;在密炼时间为25 min时,密炼转速由60 r/min降低到20 r/min,复合材料的导电导热性能也呈现逐渐增强的趋势,材料的电导率提高了30.23倍,其相同点处能传递的温度提高了4℃。通过分析物料在密炼机中受到的扭矩变化情况,选择最佳的密炼转速和密炼时间,从而提高复合材料的导电和导热性能。

关键词：强制组装;复合材料;导电导热性能;密炼转速;密炼时间;