石墨烯在导热／导电塑料领域的应用

 2016/9/27 15:36:33

　　导热／导电塑料是将树脂和导热／导电填料混合，用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料，主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。

　　石墨烯是当前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最好的纳米材料，是理想的导热／导电填料，优于常用的导电导热填料，如银、铜。石墨烯与塑料复合，不仅可以改善塑料的导热／导电性能，还可以减少填料的添加量，增强其力学性能，兼具超薄和超轻特性。

　　在导热塑料方面，研究人员采用高质量薄层石墨烯材料作为导热填料，通过结构控制使石墨烯在聚合物基体中形成有取向的三维阵列，制备各向异性的高导热率复合材料。高填充量石墨烯之间充分搭接，减少了界面热阻。其导热性能超过一些常见的合金，在导热应用领域具有巨大潜力。

　　在导电塑料方面，自2006年Ruoff等人首次报道了聚苯乙烯／石墨烯导电复合物的制备，开启了石墨烯导电塑料研发的序幕。目前，研究人员已经通过聚合物基体熔融法和溶液插入法等成功将石墨烯引入到聚乙烯等多种塑料中制备导电性聚合物。石墨烯在导热／导电领域的应用正逐步走出实验室，向工业应用迈进。厦门凯纳石墨烯技术有限公司开发出导电石墨烯微片，添加到聚碳酸酯中，达到导电级别；美国Ovation Polymers公司已经推出石墨烯热塑性色母料和复合母料。

　　由于石墨烯在此领域的广阔应用前景，因此“2016中国国际石墨烯创新大会”专设了“石墨烯在导热／导电塑料领域的应用”分会，高超担任分会场主席，并邀请国内外著名专家进行交流互动。

　　高超，浙江大学高分子科学与工程学系教授，荣获2013年国家杰出青年基金、2013年“金袋鼠”世界创新奖、2013年亚太材料学院院士。