聚多巴胺改性氮化硼纳米片/芳纶纳米纤维导热复合纸的制备研究

Highly Thermal Conductivities, Excellent Mechanical Robustness and Flexibility, and Outstanding Thermal Stabilities of Aramid Nanofiber Composite Papers with Nacre-Mimetic Layered Structures[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12(1):1677-1686.

以芳纶纳米纤维(ANF)为基体、聚多巴胺(PDA)改性的氮化硼纳米片(BNNS@PDA)为导热填料,通过真空抽滤法制备BNNS@PDA/ANF导热复合纸。结果表明,BNNS@PDA/ANF导热复合纸的面间导热系数(λ⊥)和面内导热系数(λ∥)均随BNNS用量增加而提高。相同BNNS用量下,表面功能化改性有助于进一步提高BNNS/ANF导热复合纸的导热性能和力学性能。当BNNS用量为50 wt%时,BNNS@PDA/ANF导热复合纸的面间导热系数(λ⊥)和面内导热系数(λ∥)分别达到0.62 W/mK和3.94 W/mK,均分别高于相同BNNS用量(50 wt%)的BNNS/ANF导热复合纸的λ⊥(0.52 W/mK)和λ∥(3.33 W/mK),并较纯ANF纸的λ⊥(0.22 W/mK)和λ∥(1.33 W/mK)分别提高了181.8%和196.2%;同时,BNNS@PDA/ANF导热复合纸的拉伸强度为36.8 MPa,比相同BNNS用量(50 wt%)BNNS/ANF导热复合纸(28.2 MPa)提高了30.3%。另外,BNNS@PDA/ANF复合纸具有优异的热稳定性(最大热分解温度 Tmax>500℃)。本文制备的BNNS@PDA/ANF导热复合纸具有良好的导热性能、理想的力学性能和优异热稳定性,在柔性可穿戴设备、电子产品等领域具有潜在的应用价值。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.9b19844

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