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本文研究了HDPE/弹性体/石墨复合体系的力学性能和导热性能,讨论了石墨、弹性体对HDPE复合材料力学性能和导热性能的影响,并对HDPE/弹性体/石墨复合材料导热模型进行了探讨。研究了石墨的表面处理技术、偶联剂种类(NDZ101、 TM101、 TM200S)以及用量对HDPE/POE/石墨复合材料力学性能的影响;研究了石墨种类(胶体石墨、鳞片石墨、可膨胀石墨)、粒径以及添加量对HDPE/POE/石墨复合材料力学性能和加工性能的影响;研究了弹性体种类(POE、EVA)对HDPE/弹性体/石墨复合材料的力学性能、加工性能、环境应力开裂性(ESCR)的影响。结果表明,以母料形式在HDPE中加入石墨后,其分散效果最好;NDZ101钛酸酯偶联剂对石墨表面处理效果较好。胶体石墨填充的HDPE复合材料的冲击强度最高,可膨胀石墨填充的HDPE复合材料的冲击强度最低;可膨胀石墨填充的HDPE复合材料的弯曲强度最高,其次是鳞片石墨,再次是胶体石墨填充的HDPE复合材料;三种石墨填充的HDPE复合材料的拉伸强度没有很大差别。HDPE/弹性体/石墨复合材料的拉伸强度和弯曲强度均随着胶体石墨含量的增加而提高,而抗冲击强度随石墨含量的增加而降低;石墨粒径为4 μm时,HDPE/POE/石墨复合材料抗冲击强度最大,是复合材料抗冲击强度随粒径变化的拐点。石墨粒径对HDPE/POE/石墨复合材料的拉伸强度和弯曲强度影响较小。随石墨粒径的增加,HDPE/POE/石墨复合材料的塑化时间延长,平衡扭矩减小。当加入5%(wt%)POE时,HDPE/POE/石墨复合材料的力学性能和加工性能较好。POE、EVA可显著改善HDPE/弹性体/石墨复合材料的耐环境应力开裂性。研究了胶体石墨粒径对HDPE/POE/石墨复合材料结晶行为的影响。当石墨粒径大于4μ m时,随石墨粒径增大,HDPE的结晶度下降,结晶速率减慢,片晶尺寸分布变宽。当石墨粒径小于4μm时,随石墨粒径增大,HDPE的结晶度上升,结晶速率增加,片晶尺寸分布变窄。研究了石墨种类、添加量及粒径对HDPE/POE/石墨复合材料导热性能的影响。随胶体石墨体积含量增加,HDPE/POE/石墨复合材料的导热率增加,材料的导热性能得到改善。膨胀石墨填充的HDPE/POE/石墨复合材料的导热性优于胶体石墨填充体系,在体积含量相浙江大学硕士学位论文同(7%)的情况下,膨胀石墨填充复合材料的导热率是胶体石墨的1倍,并可通过熔融插层技术,实现低填充、高热传导。石墨粒径影响复合材料的导热性,随胶体石墨粒径增加,复合材料的导热率增加,当粒径妻15 pm时,导热率随粒径的变化趋缓。在预测两相复合材料导热率模型中,Maxwell一EueKen,Cheng and voehon,Zieblend,Lewis andNielsen,Agri and Uno等模型与石墨填充 HDPE复合材料导热率的实验结果存在偏差,复合材料导热率与Zieblend模型较吻合。 研究了HDPE/弹性体/石墨复合材料制作的导热塑料盘管的静液压强度、液压爆破试验和可焊接性。结果表明导热塑料盘管专用料完全符合冰蓄冷设备的要求。关键词:高密度聚乙烯,弹性体,石墨,结晶,力学性能,导热性能