导热型微孔透气薄膜的制备及性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.003

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (7): 14-20.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.003

导热型微孔透气薄膜的制备及性能研究

李果, 朱惠豪, 马玉录, 王玉, 吉华建, 谢林生()

华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237

收稿日期:2022-03-11 出版日期:2022-07-26 发布日期:2022-07-20
通讯作者: 谢林生（1963—），男，教授，从事橡塑成型加工及机械等研究工作，lsxie@ecust.edu.cn
E-mail:lsxie@ecust.edu.cn

Preparation and properties of microporous breathable films with high thermal conductivity

LI Guo, ZHU Huihao, MA Yulu, WANG Yu, JI Huajian, XIE Linsheng()

School of Mechanical and Power Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China

Received:2022-03-11 Online:2022-07-26 Published:2022-07-20
Contact: XIE Linsheng E-mail:lsxie@ecust.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

在常规透气薄膜专用料配方的基础上加入球形导热填料氧化铝，以改善透气薄膜的导热性能。用双转子连续混炼机熔融混合后，借助流延设备和拉伸单元把透气薄膜专用料制成透气薄膜，分别研究了氧化铝含量和拉伸倍率对透气薄膜性能的影响。结果表明，当线形低密度聚乙烯（PE?LLD）/碳酸钙（CaCO₃）/氧化铝的质量比为50/35/15时，选择200 %~300 %之间的拉伸倍率制备的透气薄膜，在保证薄膜力学性能和透气性能的前提下，导热系数比常规透气膜提高了60 %以上。

关键词: 线形低密度聚乙烯, 氧化铝, 导热型透气薄膜, 拉伸倍率

Abstract:

A thermally conductive Al₂O₃ filler with a spherical shape was incorporated into the conventional formula of specialized materials for breathable films to improve their thermal conductance. After melt mixing with a two rotor continuous mixer， the composites were used to prepare breathable films using casting equipment equipped with stretching units. The effects of Al₂O₃ content and stretch ratio on the performance of breathable films were investigated. The results indicated that compared to the original formula， the breathable films achieved an increase in thermal conductivity by over 60 % at a mass ratio of linear low?density polyethylene/CaCO₃/Al₂O₃ of 50/35/15 and a stretch ratio between 200 % and 300 %. However， there was no influence on their mechanical properties and breathability.

Key words: linear low?density polyethylene, nano?alumina, thermally conductive breathable film, stretch ratio

中图分类号:

TQ320.72⁺1

李果, 朱惠豪, 马玉录, 王玉, 吉华建, 谢林生. 导热型微孔透气薄膜的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 14-20.

LI Guo, ZHU Huihao, MA Yulu, WANG Yu, JI Huajian, XIE Linsheng. Preparation and properties of microporous breathable films with high thermal conductivity[J]. China Plastics, 2022, 36(7): 14-20.

图/表 9

样品编号	PE⁃LLD含量/%	CaCO₃含量/%	Al₂O₃含量/%
1^#	50	50	0
2^#	50	45	5
3^#	50	40	10
4^#	50	35	15
5^#	50	30	20

表1 PE?LLD/ CaCO3/Al2O3复合材料的样品配方表

Tab.1 Formulation of PE?LLD/ CaCO3/Al2O3 composites

图1 精密立式纵向拉伸实验平台

Fig.1 Platform of precision vertical longitudinal tensile test

图2 不同Al2O3含量的复合材料断面的SEM照片

Fig.2 SEM micrographs of fracture surfaces of the composites with different ratios of Al2O3 to CaCO3

图3 不同Al2O3含量的PE?LLD/CaCO3/Al2O3复合材料的稳态黏度

Fig.3 Shear viscosity of PE?LLD/CaCO3/Al2O3 composites with different Al2O3 content

图4 不同Al2O3含量的透气薄膜沿拉伸方向的力学性能

Fig.4 Mechanical properties along MD of the composites films with different Al2O3 content

图5 不同Al2O3含量的透气薄膜垂直与拉伸方向的力学性能

Fig.5 Mechanical properties along CD of the composites films with different Al2O3 content

图6 不同Al2O3含量的透气薄膜的透气性能

Fig.6 Breathable properties of the composites films with different Al2O3 content

图7 不同Al2O3含量和不同拉伸倍率下薄膜表面的SEM照片

Fig.7 SEM images of surfaces of the composites film with different Al2O3 content and various stretching ratios

图8 不同Al2O3含量的透气薄膜的导热性能

Fig.8 Thermal conductivity of the composites films with different Al2O3 content

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