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聚苯硫醚(PPS)是一种高性能的特种工程塑料,在200oC以上仍具有良好的高频性、刚性和尺寸稳定性,并具有突出的耐辐射性能,广泛应用于电动机、电视机和集成电路载体等电子电器工业。聚苯硫醚的导热性能对于高频微电子元器件散热、提高其精度、延长寿命等具有愈来愈重要的作用。共混改性是获得优越聚合物性能的有效而实用的途径,而共混物的相形态决定了它们的实用性能。为制备高导热性能的聚苯硫醚复合材料,本文对聚苯硫醚/尼龙66(PPS/PA66)共混物的相形态加以控制,在PPS/PA66共混物双连续相结构的基础上提出了三连续相结构,使导热填料在PA66相形成连续的导热网络。由于导热通路只需要在聚合物一相中形成,可降低导热填料的用量,有效解决传统填充型导热聚合物填充量过大所带来的力学性能下降、加工困难等问题。本文选用纳米氧化铝(Al2O3)为导热填料,通过3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)对Al2O3进行表面改性。主要研究了不同反应条件对Al2O3接枝率的影响,借助热重分析(TG)、红外光谱分析(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)和透射电镜(TEM)等测试手段探讨表面改性效果及产物结构。较佳改性工艺条件为:石油醚为分散剂,反应温度为80oC,反应时间为10h,KH560用量为Al2O3用量的50%且反应前需充分水解,得到表面接枝率为14.2wt%的改性Al2O3。为探讨Al2O3表面改性对聚合物基体导热性能的影响,制备了PA66/Al2O3复合材料。导热性能测试表明,在10vol% Al2O3填充率下,用量12.5wt%、50wt% KH560改性Al2O3而制备的PA66/Al2O3复合材料导热系数分别为0.611W/(m·K)、0.581W/(m·K),比未接枝KH560的PA66/Al2O3复合材料分别提高了50.8%和43.5%。为确定PPS/PA66复合材料双连续相结构的组成范围,研究了PPS/PA66共混物的微观相形态。扫描电镜(SEM)和溶剂萃取实验表明,随着PA66组分的增加,PPS/PA66共混物的相形态经历了从PA66分散、PPS连续相结构到双连续相结构,最后PPS分散、PA66连续相结构的转变过程。PA66含量在50-60wt%之间时,PPS/PA66共混物形成完全双连续相结构。动态流变分析(RDA)和动态力学性能分析(DMA)进一步确定了PPS/PA66共混物双连续相结构的组成范围。同时发现PPS/PA66共混物的力学性能-组成变化曲线也可以用来判断聚合物的相形态,双连续相结构形成于曲线斜率最大值附近。从热力学、动力学及加工工艺等不同的角度,分析了改性后的Al2O3选择分布在PA66相中,并借助SEM,能谱分析(EDS),RDA对三连续相结构PPS/PA66/Al2O3复合材料进行结构表征。着重考察了PPS/PA66共混物相形态、Al2O3用量、加工工艺等条件对PPS/PA66/Al2O3复合材料的力学性能、导热性能的影响。实验结果表明,三连续相结构的PPS/PA66/Al2O3复合材料与相同Al2O3含量的PPS/PA66共混物相比,导热系数提高30%以上,且未导致力学性能的大幅下降。在10vol%氧化铝用量下,拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度分别下降了8.2%、9.1%、8.5%。