【摘 要】
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随着电子行业的快速发展,电子产品的功率和集成度越来越高,实现高效的散热成为了提高设备性能的重要手段。高分子材料由于耐腐蚀、易加工、价格低廉等优势,被广泛应用于工业生产中,综合性能优越的高导热聚合物材料是当今社会的重要研究热点。聚乳酸不仅仅是绿色环保型材料,具有生物降解性和可再生性,而且左旋聚乳酸（PLLA）与右旋聚乳酸（PDLA）共混形成的立构复合晶（SC）由于对映体链间的氢键作用,分子链排列对比
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随着电子行业的快速发展,电子产品的功率和集成度越来越高,实现高效的散热成为了提高设备性能的重要手段。高分子材料由于耐腐蚀、易加工、价格低廉等优势,被广泛应用于工业生产中,综合性能优越的高导热聚合物材料是当今社会的重要研究热点。聚乳酸不仅仅是绿色环保型材料,具有生物降解性和可再生性,而且左旋聚乳酸（PLLA）与右旋聚乳酸（PDLA）共混形成的立构复合晶（SC）由于对映体链间的氢键作用,分子链排列对比同质晶（HC）更加紧密和有序,而且具有更多的非近邻折叠排列,在理论上具备较好的导热潜力。本文选取左/右旋聚乳酸共混物作为研究对象,分别考察结晶温度、结晶时间、取向、添加六方氮化硼等因素对左/右旋聚乳酸共混物导热性能的影响,为制备更高导热性能的聚乳酸以及更进一步理解聚合物本征导热机理提供参考。首先,将左旋聚乳酸和右旋聚乳酸在三氯甲烷溶剂中混合溶解,制得左/右旋聚乳酸共混物试样。对试样进行10 min以及2 h退火处理后,利用X射线衍射仪、导热系数仪表征左/右旋聚乳酸共混物的晶体结构和导热性能,并探究HC/SC比例与导热系数之间的对应关系。结果表明,等温结晶10 min后,导热系数随着HC/SC先减小后增大;等温结晶两小时后,导热系数受到左/右旋聚乳酸共混物的比例和温度的影响,在1:9、2:8、5:5的时候,导热系数随着温度呈U字型,在3:7的时候导热系数随着温度的增大而减少,在4:6的时候导热系数呈扇形。其次,利用电子万能拉伸试验机制备了不同拉伸比的左/右旋聚乳酸薄膜。研究了不同右旋聚乳酸含量时不同伸长率对聚乳酸共混物的导热性能的影响,阐述了拉伸左/右旋聚乳酸共混物后导热变化的机理。结果表明:在左/右旋聚乳酸共混物相同伸长率时,导热系数随着同质晶/立构晶先减小后增大;在左/右旋聚乳酸共混物相同比例时,伸长率为0结晶度最低,导热性能最好;在左/右旋聚乳酸共混物的弹性模量达到1104.43 GPa时,导热系数为1.65 W·（m·K）-1,是溶液结晶和熔体结晶的左/右旋聚乳酸共混物导热系数的三到六倍。最后,初步探究了PLLA/PDLA/hBN共混物的结晶行为与导热性能。利用导热系数测试仪、扫描电子显微镜研究不同含量的六方氮化硼对PLLA/PDLA共混物导热性能的影响。结果表明:PLLA/PDLA/h BN共混物的导热性能随着六方氮化硼的含量先减小后增大,当六方氮化硼的含量达到50%时,PLLA/PDLA/h BN共混物的导热性能有变好的趋势。
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