基于液态金属/聚硫橡胶构筑兼具导热与自修复功能可拉伸热界面材料

摘要

针对导热自修复复合材料存在的自修复性能-导热性能-力学性能难以平衡的问题,利用液态金属(LM)作为导热填料,通过界面设计使LM与基体之间形成动态可逆配位键,提升复合材料导热性能的同时兼顾材料的力学性能和自修复性能。文中通过主链上含有大量二硫键(S-S)且以硫醇为端基(-SH)的液态聚硫橡胶(PSR)与液态金属(LM)共混复合,利用LM赋予复合材料较高热导率,借助PSR分子中的动态二硫键(S-S)及LM与PSR之间形成的金属-巯基、金属-硫自由基可逆配位键赋予材料自修复性能。研究表明,当LM的体积分数为50%时,复合材料导热率可达0.70 W/(m·K),是纯基体的4.17倍,断裂伸长率仍然高达525%,在90℃自修复4 h时,断裂伸长率修复效率达到98.3%,实现了材料自修复性能-导热性能-力学性能的平衡。