随着电子器件向高功率密度、微型化及集成化方向发展，对材料的导热性能提出了更高要求。六方氮化硼(h-BN)作为一种优异的导热填料，因其高导热系数、良好的电绝缘性和化学稳定性，在导热聚合物复合材料中展现出巨大潜力。预计到2026年，六方氮化硼在导热材料市场的应用将显著增长，特别是在电子封装、热管理材料等领域。本文通过联苯改性聚己内酯(PCL)并填充六方氮化硼，制备了高导热复合材料，探讨了六方氮化硼对复合材料导热性能的影响及其机制。

  一、六方氮化硼在导热复合材料中的应用背景

  《2026-2031年中国六方氮化硼行业市场深度研究与战略咨询分析报告》聚己内酯(PCL)作为一种半结晶脂肪族聚酯，具有良好的生物降解性、生物相容性和加工性能，但其本征热导率较低，限制了其在热管理领域的应用。为提升PCL的导热性能，研究者常通过添加高导热填料如六方氮化硼来制备复合材料。六方氮化硼因其独特的层状结构和优异的导热性能，成为理想的导热填料。然而，六方氮化硼与聚合物基体的相容性较差，直接影响复合材料的导热性能。因此，如何通过简单方法提升六方氮化硼与PCL的相容性，成为制备高导热复合材料的关键。

  二、六方氮化硼/联苯改性聚己内酯复合材料的制备

  本研究通过酯交换反应将联苯结构引入PCL分子链中，制备了本征高导热聚酯(PBCLB)，并通过缩聚反应进一步填充六方氮化硼，得到h-BN/PBCLB复合材料。联苯结构的引入不仅提升了PCL的本征热导率，还增强了六方氮化硼与聚合物基体的相互作用，从而提高了复合材料的整体导热性能。

  三、六方氮化硼对复合材料结晶行为与热稳定性的影响

  差示扫描量热法(DSC)测试表明，填充六方氮化硼后，复合材料的相变焓有所提高，表明六方氮化硼的加入增强了聚合物分子链的有序结构。热重分析(TG)结果显示，六方氮化硼的加入显著提高了复合材料的热稳定性，残余质量明显增加。这归因于六方氮化硼的高热稳定性和良好的阻隔作用，有效延缓了聚合物基体的热降解过程。

  四、六方氮化硼对复合材料晶体结构与形貌的影响

  X射线衍射(XRD)测试表明，填充六方氮化硼后，复合材料中联苯基元之间的π-π堆叠作用被削弱，导致聚合物分子链结构发生变化。同时，六方氮化硼的加入促进了PCL链段的结晶，特别是在适当填充量下，PCL链段的结晶行为得到显著增强。扫描电镜(SEM)观察发现，六方氮化硼在复合材料内部呈现无规松散分布，但随着填充量的增加，六方氮化硼的团聚现象逐渐明显。尽管如此，六方氮化硼与联苯基元之间的π-π相互作用仍有助于形成均匀的导热通路。

  五、六方氮化硼对复合材料导热性能的提升

  激光闪光法(LFA)测试结果表明，填充六方氮化硼后，复合材料的热导率显著提升。在六方氮化硼填充量为三十重量百分比时，复合材料的水平热导率和垂直热导率分别达到最高值，表明此时六方氮化硼在聚合物基体中形成了有效的导热网络。此外，热扩散率测试也证实了六方氮化硼对复合材料热扩散性能的显著提升作用。

  总结

  本文通过联苯改性聚己内酯并填充六方氮化硼，成功制备了高导热复合材料。研究表明，六方氮化硼的加入不仅提高了复合材料的热稳定性，还显著增强了其导热性能。这主要归因于六方氮化硼与联苯基元之间的π-π相互作用以及六方氮化硼在聚合物基体中形成的导热网络。本研究为开发高性能导热复合材料提供了新的思路和方法，对推动六方氮化硼在热管理领域的应用具有重要意义。