可回收和弹性高导热环氧基复合材料,具有共价-非共价互穿网络
Fubin Luo1, Wenqi Cui1,2, Yingbing Zou1,2
1Engineering Research Center of polymer Green Recycling of Ministry of Education, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, People's Republic of China. luofubin@fjnu.edu.cn.
Materials horizons
|May 1, 2024
概括
研究人员使用柔性聚乙烯甘醇 (PEG) 链开发出一种新的弹性环氧树脂. 这种先进的材料为电子产品提供了再加工性,自我修复性和增强的导热性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 高功率电子需要弹性,导热材料,以实现有效的热管理.
- 传统的环氧树脂是刚性的,限制了它们在灵活的热溶液中的应用.
- 基于的材料往往会释放小分子,缺乏再加工能力.
研究的目的:
- 开发一种具有增强的导热性和再加工能力的新型弹性环氧树脂.
- 为了克服传统环氧树脂的刚性限制,用于热接口应用.
- 在以环氧基热材料中引入可再加工,自我修复和闭环循环回收能力.
主要方法:
- 将柔性聚乙烯甘醇 (PEG) 链纳入环氧玻璃体中,以形成共价-非共价互穿透网络.
- 将化和液体金属填充剂引入弹性环氧基质.
- 通过压和随后的重建使用薄膜堆叠方法加工成薄膜.
- 评估材料性能,包括弹性,再加工性,自我愈合性和导热性.
主要成果:
- 开发的弹性环氧树脂具有可再加工性,自我愈合性,并且没有小分子释放.
- 复合材料保持了弹性和自我愈合特性,即使添加了填充剂.
- 通过片堆叠和填充剂定向,实现了导热率增长68% (3.66 W m-1 K-1).
- 通过在温和条件下轻松分离组件来证明闭环回收.
结论:
- 基于环氧玻璃和PEG的新型弹性环氧树脂,比传统的材料提供更高的性能.
- 该材料的独特特性使高功率电子产品的先进热管理解决方案成为可能.
- 开发的材料通过其可回收性证明了可持续电子设备制造的巨大潜力.
