原位一步法制备表面银化的聚酰亚胺纳米复合薄膜

介绍了原位一步自金属化制备银/聚酰亚胺(PI)纳米复合薄膜的方法。以银盐为线索,评述了各种银盐/二酐/二胺体系所制得的复合薄膜的性能。采用该法可制得具有较高的表面反射率和电导率,优异的界面粘结性,并保持母体PI大部分优异性能的复合薄膜;其反射性和导电性与银含量,银的配位体或者反离子,二酐、二胺的种类及热处理工艺等因素相关。使用三氟乙酰丙酮银盐(AgTFA),银的质量分数为12％以上,进行适当的热处理,则某些体系所制薄膜的表面反射性和导电性可以达到纯银的水平,而其他的银盐体系制备的薄膜只能达到中等反射性而无导电性,但对薄膜表面进行轻微抛光可以提高反射性和导电性。     

制备高反射高导电的聚酰亚胺银膜的新方法——原位一步法制备技术

采用原位一步法,通过选用不同原材料和制膜工艺,制备了高反射、高导电的聚酰亚胺/银复合膜,该薄膜兼具有银的高反射率和高导电性以及聚酰亚胺的高强度和耐高低温性.银以纳米粒子形式镶嵌于聚酰亚胺表面,使银层与聚酰亚胺基体之间形成强烈的互锁结构,从而不易脱落,该薄膜可用于反射和导电涂层.     

聚酰亚胺/银复合薄膜的制备及表面微结构表征

聚酰亚胺(PI)是一种具有优异性能的聚合物材料,广泛应用于航空航天、微电子和通讯等高技术领域。近年来,对聚酰亚胺材料的研究正朝着高性能化、多功能化和低成本化方向发展。其中聚酰亚胺/银(PI/Ag)复合薄膜是近年来研究异常活跃的领域,表面银层的存在使复合薄膜获得优异的光学性能、电性能和磁性能。本文采用离子交换技术制备聚酰亚胺/银(PI/Ag)复合薄膜。首先,PI薄膜在氢氧化钾(KOH)溶液的作用下进行表面化学刻蚀,然后在硝酸银溶液(AgNO)的作用下进行离子交换,在3PI薄膜表面形成了含有Ag+的复合层。最后,附有Ag+的PI薄膜经过热处理后重新亚胺化使Ag+形成Ag。对复合薄膜分别进行了扫描电镜测试(SEM)、原子力显微镜测试(AFM)、X射线衍射(XRD)性能表征。SEM的测试结果表明复合薄膜表面银层的致密程度随着AgNO3处理时间和浓度的增加而增加,但是当AgNO3处理时间和浓度继续增加到一定程度时反而减少;AFM的测试结构表明随着Ag NO3处理时间的增加,薄膜表面银层平整度增加,对于AgNO3处理浓度而言,取0.04M左右为宜。XRD测试表明薄膜表面纳米Ag颗粒的结晶性能良好,均为面心立方结构。     

石墨烯/聚酰亚胺薄膜的制备及结构、性能分析

石墨烯无机填充物以原位聚合方式与聚酰胺酸基体进行聚合反应,在相界面处形成化学键,采用逐步升温固化制得聚酰亚胺复合薄膜。通过对不同填充物含量复合薄膜的结构、微观形貌、热稳定性、力学性能及导电性进行实验分析,结果表明:当w(石墨烯)=1. 0%时,复合PI薄膜具有优异的综合性能。     

石墨纸-BaTiO_3/PI一体化复合薄膜的制备及研究

聚合物复合薄膜超级电容器因其可实现大面积制备、性能可靠等优点,引起了能源领域的广泛关注。如何实现导电层与介电层的一体化加工制备,是叠片式薄膜超级电容器的重要研究方向。本文介绍了以溶液混合法制备的钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜作为介电材料,以石墨纸作为电极材料以及复合薄膜的载体,利用提拉法制备石墨纸-钛酸钡/聚酰亚胺一体化复合薄膜,实现导电层与介电层直接成型的一体化制备过程。利用红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、EIS和LCR电桥仪对复合薄膜进行表征分析。实验结果表明聚酰亚胺亚胺化完全,钛酸钡在复合薄膜中分散良好,复合薄膜的介电损耗非常小,很好地满足了高介电材料的应用要求。     

聚酰亚胺/纳米钛酸钡复合薄膜的制备与表征

制备了一系列聚酰亚胺及其钛酸钡复合薄膜,并采用了XRD,IR等分析手段分析了复合薄膜的形貌和性能。主要研究内容如下:(1)采用水热法制备钛酸钡粉体;（2）分别用溶液混合法和原位聚合法制备PI/BT纳米复合薄膜。经分析可知,复合膜中钛酸钡粒子较为均匀地分散在聚酰亚胺基体中,并且复合膜的介电性能随钛酸钡粒子含量的增加而增加。在33%（钛酸钡的质量分数）1KHz频率时,制备的复合薄膜介电常数可达35,使其具有广泛的应用前景。     

多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究

采用两种方法(混酸法和酰氯化法)处理多壁碳纳米管制得羧酸化多壁碳纳米管(MWNTs-COOH)和酰氯化多壁碳纳米管(MWNTs-COCl),并以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)为原料,原位聚合制备多壁碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜。通过偏光显微镜(PLM)、傅里叶红外光谱测试仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)以及万能拉伸试验机对复合薄膜进行表征及测试。结果表明:随着多壁碳纳米管含量的增加,复合薄膜的拉伸强度呈现先增加后减小的趋势,酰氯化多壁碳纳米管/聚酰亚胺(MWNTsCOCl/PI)复合薄膜的拉伸强度较羧酸化多壁碳纳米管/聚酰亚胺(MWNTs-COOH/PI)复合薄膜提高了13.3%,导电性提高约103倍;且MWNTs-COCl含量在3%时,MWNTs-COCl/PI复合薄膜的综合性能达到最佳。     

嵌入式银纳米线/聚酰亚胺复合薄膜制备及电加热器应用

以2,2′-双(三氟甲基)二氨基联苯和环丁烷四甲酸二酐为原料,添加离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐,制备无色透明的聚酰亚胺薄膜。采用简易快捷的喷涂和涂布方法制备了嵌入式银纳米线/聚酰亚胺复合导电薄膜,其具有优异的透明性、低薄层电阻、高热稳定性、抗弯折性和快速电致热响应性等优点。该复合薄膜可用作电加热器,在低电压下具有高的加热温度,展示了其在变色显示和加热人体关节方面的应用,在可穿戴电子设备等场景中具有广阔的应用潜力。     

兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜制备及性能

聚酰亚胺薄膜因其良好的耐热性和绝缘性在航空航天应用广泛,但其容易在低地球轨道受到原子氧的侵蚀,使其各项优异性能退化至丧失。首先采用原位自金属化法对聚酰亚胺薄膜进行开环刻蚀、离子交换和热还原后,制备出PI/Ag的复合薄膜,基于PI/Ag的复合薄膜结合刮涂的方式在表面引入抵抗原子氧侵蚀的含硅聚酰亚胺,从而制备出两种浓度的PI/Ag/Si-PI复合薄膜。并对其进行XPS,SEM和抗原子氧辐照测试等表征,结果发现PI/Ag/Si-PI复合薄膜具有优良的抗原子氧性能,且较高浓度的效果更佳。表层Si-PI在原子氧辐照过程中形成致密的SiO_2来进一步抵抗原子氧的侵蚀,从而保护与其紧挨着的下层及导电银层,从而保证了兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜。     

勃姆铝石/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备和表征

以异丙醇铝为原料,用水热工艺合成了勃姆铝石溶胶,并通过原位生成法将勃姆铝石溶胶与聚酰亚胺复合,制备了勃姆铝石/聚酰亚胺纳米复合薄膜.利用X射线衍射、扫描电镜、热重分析及耐电晕性能测试分别对勃姆铝石溶胶和勃姆铝石/聚酰哑胺纳米复合薄膜进行了表征.结果表明:勃姆铝石晶体的粒度为20～30nm,勃姆铝石在聚酰亚胺基体中以纳米尺度分散,无团聚现象.纳米勃姆铝石的加入提高了复合薄膜的热稳定性及耐电晕时间.当勃姆铝石含量为9%时,复合薄膜的耐电晕时间是纯聚酰亚胺薄膜的13倍.     

紫外光固化化学镀铜活化浆料的制备及性能研究

为了在PI(聚酰亚胺)薄膜上制备一种含银的紫外光(UV)固化化学镀铜活化浆料,采用电化学方法测定了聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯不同质量比得到的活化浆料引发化学镀铜的混合电位–时间曲线,研究了硝酸银和导电炭黑含量对活化浆料的附着力、催化活性及铜镀层导电性的影响,通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对活化浆料和铜镀层的表面形貌、结构以及Ag元素分布等进行了研究。以聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯按质量比为4∶6组成复合预聚体,导电炭黑和Ag NO3的用量分别为10%和7%制备活化浆料,将其涂覆在PI薄膜上,UV固化后化学镀铜10 min,所得镀铜层颗粒细小、致密,与基材的结合力达100%,方阻为0.046?/□。     

滑石粉对聚酰亚胺/二氧化锆复合薄膜的影响

本文以PMDA与ODA为原料制得的聚酰亚胺(PI)为研究对象,用溶液法制备不同添加剂含量的聚酰胺酸/滑石粉/二氧化锆(PAA/Talc/ZrO_2)复合溶液,以5℃/min的升温速率从室温升到300℃制备PI复合薄膜。通过偏光显微镜、广角X射线衍射仪、热重分析仪以及万能拉伸试验机对其复合薄膜进行表征及测试。研究结果表明:随着添加剂Talc和ZrO_2的加入,能够诱导聚酰亚胺分子围绕其进行结晶。当Talc和ZrO_2总添加量为3%,Talc和ZrO_2的配比为5∶1时,复合薄膜的综合性能最佳。     

聚酰亚胺薄膜表面无钯活化化学镀铜

为了增加聚酰亚胺薄膜表面与化学镀铜层的结合力,采用NaOH溶液对其表面进行化学改性,然后在其表面制备出具有催化活性的银微粒,进而化学镀铜。使用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(FTIR-ATR)和能谱分析仪(EDS)对聚酰亚胺的表面结构和组成进行了表征和分析,利用X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)表征铜镀层的结构及表面微观形貌。结果表明,聚酰亚胺表面在NaOH溶液中发生水解,在AgNO3溶液中实现Ag+与Na+间的离子交换,Ag+通过化学吸附附着在聚酰亚胺表面。在镀铜液中,Ag+先被甲醛还原成银微粒,从而引发化学镀铜反应的发生,并可获得结合力良好的化学镀铜层。     

氧化铝掺杂聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究

通过溶液法，成功地制备了氧化铝掺杂聚酰亚胺纳米复合薄膜。探讨了Al2O3用量对聚酰亚胺纳米复合薄膜拉伸强度、热性能、电气强度的影响。结果发现，当Al2O3的质量分数达到5％时，整个复合体系的拉伸强度达到最大，相对于聚酰亚胺母体，复合材料的拉伸强度提高了16％；当Al2O3用量较小时，对聚酰亚胺纳米复合薄膜的Td10的影响不大，但当Al2O3的质量分数超过15％时，Td10则随Al2O3用量的增加而下降；同时实验结果表明，Al2O3的引入可以在一定程度上改善其复合体系的电气强度。     

柔性AgNWs/PEDOT:PSS-PET透明导电薄膜的制备与性能

透明导电薄膜由于兼具较高的透光度和较低的电阻率，被广泛地应用在太阳能电池、传感器和柔性OLED等光电子器件中。采用多元醇法制备了长径比约为1 200的银纳米线(AgNWs),并且，与PEDOT∶PSS相结合，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为透明导电薄膜基底，通过简单、高效的喷涂工艺制备AgNWs/PEDOT∶PSS-PET复合柔性透明导电薄膜，并且，研究其表面形貌与材料结构。然后，对薄膜进行了后处理，提高薄膜的导电性，并且，利用拉曼(Raman)光谱分析了进行后处理后，薄膜导电性提高的原因。当该复合薄膜在透光率<85%时，其面电阻<50Ω/sq,而且，薄膜的粗糙度仅为11.3 nm。另外，经过700 h的空气气氛放置试验后，薄膜的面电阻基本保持不变，仍具有较好的稳定性。     

离子交换法制备ZnO-聚酰亚胺复合薄膜及光催化性能研究

采用离子交换法制备Zn O-聚酰亚胺(Zn O-PI)复合薄膜,用扫描电镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪等手段对其形貌、结构进行表征。结果表明,复合薄膜表面负载的纳米颗粒为六方晶系纤锌结构,无团聚现象,复合薄膜保留了原有PI的结构与性能。考察了制备条件对复合薄膜光催化性能的影响,当PI薄膜经2 mol/L的KOH溶液刻蚀90 min,于0.5 mol/L的乙酸锌溶液中离子交换3 h,之后阶段升温到410℃并保温5 h的复合薄膜,以甲基橙模拟废水为目标产物进行光催化性能实验,4 h后降解率可达到99.5%,具有较高的催化活性。     

聚酰亚胺/酞菁铜复合薄膜的制备及性能表征

通过原位聚合法在聚酰胺酸溶液中加入酞菁铜粉末,制备不同酞菁铜质量分数的聚酰亚胺/酞菁铜复合薄膜,研究了不同酞菁铜含量对复合薄膜力学性能、光电性能和热稳定性能的影响。结果表明,酞菁铜的加入能够保持复合薄膜的热稳定性,其玻璃化转变温度在356℃左右;复合薄膜的拉伸强度随酞菁铜含量的增加呈现先上升后下降的趋势,当含量为3%时拉伸强度达到最大,而薄膜的弹性模量处于上升的趋势;同时添加一定的酞菁铜,可以有效地改善聚酰亚胺复合薄膜的光电性能,使其在可见光区的最大吸收波长为718 nm,含量为7%时,薄膜的抗静电效果良好。     

脱模剂用量对聚酰亚胺/纳米Al2O3复合薄膜性能的影响

采用均苯型聚酰亚胺做基体树脂、亚磷酸三苯酯(TPP)做脱模剂,用直接流延法制备了聚酰亚胺/纳米Al2O3复合薄膜;探讨了脱模剂用量对复合薄膜性能的影响。结果表明,随TPP用量的增加,复合薄膜的脱模效果逐渐变好,但复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能和电气强度均呈下降趋势。     

PI/石墨微片半导电复合薄膜的制备与表征

通过乙醇超声处理膨胀石墨的方法制备石墨微片,并用原位聚合法制备聚酰亚胺/石墨微片复合薄膜;探讨了复合薄膜的结构、微观形态;讨论了石墨微片的含量对复合薄膜的体积电阻率、表面电阻率、力学性能以及热稳定性的影响。结果表明,石墨微片能够在聚酰亚胺基体中均匀分布,并对复合薄膜亚胺化过程没有影响,复合薄膜亚胺化完全。复合薄膜较纯膜力学性能有所下降,热稳定性提高,在石墨微片质量分数为4%时,达到渗滤阈值,体积电阻率和表面电阻率均可下降到108数量级,达到半导电复合薄膜的要求。     

转印法制备薄膜太阳能电池用银纳米线–聚合物复合透明导电薄膜

以自制银纳米线分散液为原料,聚氨酯(PU)为可剥落树脂,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上,利用转印法制备了可用于薄膜太阳能电池的银纳米线–可剥离树脂复合透明导电薄膜,并采用四探针测试仪、紫外–可见光光度计等技术测试了其方块电阻、可见光波段透过率和雾度,分析了分散液浓度、热处理温度与时间对银纳米线透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明:随着分散液浓度的降低,银纳米线透明导电薄膜的透过率提高,但同时方块电阻增大;热处理可显著改善透明导电薄膜的导电性,透明导电薄膜的方块电阻随着热处理温度增加、时间延长均呈现出先降低后升高的现象,透过率则随热处理温度增加而提高;在150℃热处理5 min后,银纳米线透明导电薄膜的方块电阻为42?/sq,透过率为85.7%,雾度13.52%。