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现如今,科技的不断发展,使电子产品逐渐向微型化、大功率、高频化发展,产品工作时会产生大量的热,若无法及时散热会影响产品的性能,缩短使用寿命。为使产品可以长时间稳定性的工作,要求材料不仅具有良好的力学性能,还需要具有优异的导热性能,确保产品在工作时可以及时散热。本文通过预聚扩链法制备了P-BNNSs改性的热塑性聚氨酯复合材料(P-BNNSs/TPU),研究表明:添加1 wt.%-7.5 wt.%P-BNNSs,可以明显改善TPU的导热性,使复合材料的热导率提高到0.3987 W/mK,同时力学性能也得到改善。主要包括以下两方面的研究:(1)纳米氮化硼的表面修纳米氮化硼(BNNSs)的结构稳定,不易形成化学键,与基体的相容性差。为提高BNNSs与热塑性聚氨酯基体的亲和力,改善其在基体中的分散性。本文提出了一种全新的磷改性BNNSs的方法,利用三氯氧磷(POCl3)作为桥联剂通过共价改性的方法将具有反应活性的POCl3接枝在BNNSs上,并与乙二醇(EG)反应以制备P-BNNSs。傅里叶红外(FTIR)表明,P-BNNSs图谱出现了P=O、B-O-P等特征峰;核磁共振(NMR)测试表明,氢谱中含有-CH2CH2-、-OH基团,分别来自Et3N及EG,磷谱中含有P元素;X射线光电子谱(XPS)测试表明,XPS全谱中含有B、N、O、P等元素,P2p谱分峰拟合显示,P-BNNSs中含有P=O双键、P-O单键。由此可知,成功实现了POCl3作为桥联剂对BNNSs的改性。(2)复合材料的制备以聚己内酯(PCL)为软段材料、4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段材料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,P-BNNSs为导热填料,通过预聚扩链法制备P-BNNSs/TPU复合材料。动态热机械性能(DMA)测试表明,添加P-BNNSs可使复合材料的储能模量和损耗模量均得到提高。在-70℃下,材料处于玻璃态,当P-BNNSs的含量为1 wt.%时(T2样品),与纯TPU相比,复合材料的储能模量提高了1.7 GPa,损耗模量提高了0.02 GPa,在40℃下,材料处于橡胶态,复合材料的储能模量提高了0.12 GPa,损耗模量提高了0.011 GPa;导热系数测试表明,添加P-BNNSs可明显改善复合材料的导热性能,当添加7.5 wt.%P-BNNSs时,复合材料的热导率由纯TPU的0.19 W/mK提高到0.398 W/mK;力学性能测试表明,P-BNNSs/TPU复合材料的力学性能明显提高,添加3 wt.%P-BNNSs时,复合材料的抗拉强度由纯TPU的3.3 MPa提高到6.3 MPa。