铜离子配合物对ABS热学性能的影响

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随着电子电器等行业对导热材料的要求日新月异,传统的金属导热材料逐渐走向没落,导热高分子材料大行其道,成为导热材料领域研究的热点。ABS作为一种具有优良综合性能的工程塑料,被视为导热高分子材料优良的载体。受限于ABS材料本身较低的导热系数以及传统的导热填料带来的其他性能的降低,开发新型导热填料成为导热高分子材料研究的一个重点。铜离子配合物作为一种具有独特空间拓扑结构和丰富性质的新型功能性分子材料,在热学方面具有不小的应用潜力。本文通过水热合成法合成了水杨酸铜(Cu(Sal)2)和邻菲罗啉铜(Cu(phen)2Cl2)两种Cu(Ⅱ)配合物,并对合成实验条件进行探究,以期得到最佳反应条件;实验在低填充比例的条件下通过熔融共混的加工方法制备ABS/Cu(Ⅱ)配合物复合材料,并探究不同填充量及不同复配比例下Cu(n)配合物对ABS导热性、热膨胀性、热稳定性、耐热性等热学性能的影响;实验还通过溶胶-凝胶法制备掺杂Cu(phen)2Cl2配合物的复合Al2O3填料,并对其进行表面处理,与ABS树脂熔融共混,探究复合填料中Cu(phen)2Cl2配合物含量对ABS热学性能的影响,并与表面改性Al2O3填料组分与市售Al2O3填料组分对比。所得结果表明:ⅰ.控制合适的反应时间和温度能有效提高两种Cu(Ⅱ)配合物的产率,Cu(Sal)2在70℃温度下反应3h可以达到最大产率,Cu(phen)2Cl2在70℃温度下反应4h可以达到最大产率。ⅱ.单一填充两种Cu(Ⅱ)配合物时,ABS/Cu(Sal)2复合材料与ABS/Cu(phen)2Cl2复合材料在填充量为3%时导热系数最高,综合热学性能最佳;当两种Cu(Ⅱ)配合物复配使用时,复配比例为Cu(Sal)2:Cu(phen)2Cl2=2:4时ABS复合材料的热学性能最佳;且与单一组分填充时,热学性能得到改善,特别是提高材料导热性能、降低热膨胀性能、增加加工流动性方面效果显著。ⅲ.以Al2O3掺杂Cu(phen)2Cl2作为复合填料使用时,当Cu(phen)2Cl2的含量为4%时,ABS复合材料的综合热学性能最佳,导热性能及耐热性能较市售Al2O3组分效果显著。而复合填料经KH550表面处理后,改善了两相之间的界面效应,各项热学性能均有明显提高。
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