Abstract Thermoplastic polyurethane (TPU) composites are significant as they offer a variety of applications depending on the incorporated fillers. Herein, doubly filled thermoplastic polyurethane (TPU) based composites were studied for their improved electrical and thermal conductivity upon the addition of MWCNT and antimony doped tin oxide nanoparticles. By the addition of conducting fillers the electrical conductivity of TPU blends improved to semiconductor range 10 °S/cm. The highest recorded value of thermal conductivity 0.36 W/m × K at 10 phr of MWCNTs/ATOs (70:30) is due to higher dispersion, crystallinity, degree of interfacial thermal contact between the components, and scattering of phonons. Keeping in view its applications in electronic components we focus on the development of composites in the semiconductor range of S/cm value for electrical conductivity. Thermal stability, Tm and Tc of TPU/MWCNTS/ATOs composites increased due to the improved dispersion of MWCNTs and ATOs in TPU matrix. Morphological studies show, that increase of ATOs share in the fillers mixture up to 50 % supports homogeneous dispersion of the fillers. There was only a small decrease in electrical conductivity observed at medium ATOs percentage, which makes these composites highly cost effective. With 70:30 ratio of MWCNTs and ATOs the cost of the filler phase drops down without marked decrease in electrical conductivity. Such nanocomposites would be highly cost-effective for applications in flexible electronic displays.

中文翻译：

---

热塑性聚氨酯共轭锑掺杂氧化锡纳米复合材料提高导电性和导热性

摘要 热塑性聚氨酯 (TPU) 复合材料具有重要意义，因为它们根据掺入的填料提供多种应用。在此，研究了双填充热塑性聚氨酯 (TPU) 基复合材料在添加多壁碳纳米管和掺锑氧化锡纳米粒子后提高的导电性和导热性。通过添加导电填料，TPU 共混物的电导率提高到半导体范围 10 °S/cm。在 10 份 MWCNT/ATO (70:30) 下，记录的最高热导率值 0.36 W/m × K (70:30) 是由于更高的分散性、结晶度、组件之间的界面热接触程度以及声子的散射。考虑到其在电子元件中的应用，我们专注于开发 S/cm 值半导体范围内的复合材料以提高电导率。由于 MWCNTs 和 ATOs 在 TPU 基体中的分散性提高，TPU/MWCNTS/ATOs 复合材料的热稳定性、Tm 和 Tc 增加。形态学研究表明，填料混合物中 ATO 份额的增加高达 50% 支持填料的均匀分散。在中等 ATO 百分比下观察到的电导率仅略有下降，这使得这些复合材料具有很高的成本效益。MWCNTs 和 ATOs 的比例为 70:30 时，填料相的成本下降，而导电性没有明显下降。这种纳米复合材料对于柔性电子显示器的应用将具有很高的成本效益。由于 MWCNTs 和 ATOs 在 TPU 基体中的分散性提高，TPU/MWCNTS/ATOs 复合材料的 Tm 和 Tc 增加。形态学研究表明，填料混合物中 ATO 份额的增加高达 50% 支持填料的均匀分散。在中等 ATO 百分比下观察到的电导率仅略有下降，这使得这些复合材料具有很高的成本效益。MWCNTs 和 ATOs 的比例为 70:30，填料相的成本下降，而导电性没有明显下降。这种纳米复合材料对于柔性电子显示器的应用将具有很高的成本效益。由于 MWCNTs 和 ATOs 在 TPU 基体中的分散性提高，TPU/MWCNTS/ATOs 复合材料的 Tm 和 Tc 增加。形态学研究表明，填料混合物中 ATO 份额的增加高达 50% 支持填料的均匀分散。在中等 ATO 百分比下观察到的电导率仅略有下降，这使得这些复合材料具有很高的成本效益。MWCNTs 和 ATOs 的比例为 70:30 时，填料相的成本下降，而导电性没有明显下降。这种纳米复合材料对于柔性电子显示器的应用将具有很高的成本效益。填料混合物中 ATO 份额的增加高达 50% 支持填料的均匀分散。在中等 ATO 百分比下观察到的电导率仅略有下降，这使得这些复合材料具有很高的成本效益。MWCNTs 和 ATOs 的比例为 70:30，填料相的成本下降，而导电性没有明显下降。这种纳米复合材料对于柔性电子显示器的应用将具有很高的成本效益。填料混合物中 ATO 份额的增加高达 50% 支持填料的均匀分散。在中等 ATO 百分比下观察到的电导率仅略有下降，这使得这些复合材料具有很高的成本效益。MWCNTs 和 ATOs 的比例为 70:30 时，填料相的成本下降，而导电性没有明显下降。这种纳米复合材料对于柔性电子显示器的应用将具有很高的成本效益。