【摘 要】
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近年来,高集成电子器件在一些极端环境中的应用大幅提高,因此对于材料的使用条件更加苛刻。目前一些智能材料具有质量轻、易加工以及可以实现自修复的能力,因此成为在恶劣环境中所使用的关键材料。此外,为了获得高性能热界面材料,石墨烯由于有着高度规整的六元环结构成为了高导热填料的首选。针对低温条件下聚合物自修复速率低以及导热性能低的问题,本文通过将具有柔性分子链的氨基封端的聚二甲基硅氧烷和丙二酰氯进行缩聚,制
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近年来,高集成电子器件在一些极端环境中的应用大幅提高,因此对于材料的使用条件更加苛刻。目前一些智能材料具有质量轻、易加工以及可以实现自修复的能力,因此成为在恶劣环境中所使用的关键材料。此外,为了获得高性能热界面材料,石墨烯由于有着高度规整的六元环结构成为了高导热填料的首选。针对低温条件下聚合物自修复速率低以及导热性能低的问题,本文通过将具有柔性分子链的氨基封端的聚二甲基硅氧烷和丙二酰氯进行缩聚,制备得到多重氢键交联的聚二甲基硅氧烷交联聚合物网络(H2PDMS),对石墨烯的功能化改性制备得到了2-脲基-4[1H]嘧啶酮接枝的氧化石墨烯(UGO),经过复合得到低温自修复导热复合材料,并研究了它们的理化性质、自修复性能和导热性能,主要结果如下:(1)以具有柔性分子链的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和丙二酰氯为主要原料,通过缩合聚合制得可自修复的H2PDMS聚合物,利用超分子氢键交联网络来实现自修复,通过N-H和C=O之间多重氢键的可逆断裂与形成来实现修复功能,聚二甲基硅氧烷交联聚合物在-25℃环境下,40 min后的拉伸模量的修复效率高达97%,对于氢键型低温自修复聚合物的制备具有一定的借鉴意义。(2)引入2-脲基-4[1H]嘧啶酮接枝的氧化石墨烯(UGO),通过复合制备得到H2PDMS/UGO复合材料。不仅有效的提高了聚合物材料的强度,同时通过多重氢键的相互协同使复合材料在低温下(0℃)也能实现自修复,功能化石墨烯的填充,使得聚合物材料的导热性能提高了5倍,并且在热传递的过程中也表现出良好的自修复能力。
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