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聚合物基导热复合材料具有优良的耐腐蚀、加工性能和电绝缘性能等优点,在航空航天、微电子包装、换热工程和太阳能利用等方面都具有广泛应用。绝大多数聚合物具有卓越的电绝缘性能,为良好的绝缘体,但其导热性能较差。目前主要用高导热填料填充聚合物来获得较高热导率。所用的填料不仅可以具有较高的热导率,同时还保持了聚合物的电绝缘性能。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的热塑性塑料,具有高耐磨性、强硬度等优点。氮化硼(BN)是一种广泛使用的陶瓷填料,具有高导热和电绝缘的特点,是制备导热聚合物基复合材料的理想填料。纳米二氧化硅是(SiO2)一种较常使用的氧化物填料,也可以用于提高高分子材料的热导率。本课题以PMMA为高分子基体,分别以BN和SiO2为导热填料,制备了PMMA/BN和PMMMA/SiO2复合材料。采用硅烷偶联剂3-(异丁烯酰氧)丙基三甲基硅烷(γ-MPS)分别对BN和SiO2进行表面改性,并借助傅立叶红外光谱(FTIR)、热失重(TGA)、导热系数仪、高阻计、力学性能试验机、动态机械分析仪(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析了填料表面处理情况和填料用量对复合材料导热性能、电绝缘性能、力学性能和热性能等的影响。对于氮化硼原位制备的PMMA/BN复合材料体系,γ-MPS成功地接枝到BN表面,复合材料的热导率随BN含量的增加而增加,当BN含量为20wt%时,复合材料热导率达到0.67W/(m·K),是基体(纯PMMA,0.19W/(m·K))的3.5倍,SEM、EDX和TEM分析显示:BN颗粒在基体中分布均匀,且高含量时更易形成导热通路;加入BN后,复合材料仍保持较高的电绝缘性能;冲击强度和拉伸强度随BN含量增加表现出先升高后下降的趋势,在添加2wt%BN时,复合材料的综合性能较好;DMA和TGA结果说明:随着BN含量增加,复合材料的玻璃化转变温度Tg和热稳定性都较基体有明显提高。对PMMA/SiO2复合材料体系,γ-MPS也成功地接枝到SiO2表面;复合材料的热导率、电绝缘性能和热稳定性也展示出很好的结果,只是冲击强度和拉伸强度随SiO2含量增加表现出下降的趋势;从SEM和TEM分析显示:SiO2在基体中分布较为均匀,在高含量时出现少量粒子团聚。