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