聚酰亚胺/多壁碳纳米管杂化薄膜的力学性能研究

通过对多壁碳纳米管进行纯化和酸化处理,以4,4-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PDMA)为单体,用原位聚合和超声振荡法制备了聚酰胺酸杂化胶液(PAA),经热亚胺化法制得聚酰亚胺杂化薄膜.通过电镜扫描(SEM)观察了杂化薄膜的微观结构;对薄膜的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率进行测试,研究杂化薄膜的微结构与力学性...     

聚酰亚胺/TiO2纳米杂化薄膜耐电晕性能的研究

通过原位聚合法制备聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO2)纳米杂化薄膜并研究其耐电晕性能。利用光激发放电方法(photon-stimulated discharge,PSD)与光度计测试杂化薄膜的陷阱状态与紫外吸收光谱,通过扫描电镜与小角 X 射线散射技术(small angle X-ray scattering,SAXS)表征薄膜表面的形貌与分形特征。实验结果表明：引入 TiO2增加了薄膜中的陷阱密度,提高了薄膜的质量分形维数,在5%组分时出现表面分形,薄膜结构变得致密;随着 TiO2组分的增加,薄膜的耐电晕寿命由3.9 h(0%)增加到49 h(7%),薄膜的紫外吸收能力提高;随着电晕时间增加,杂化薄膜表面的聚酰亚胺分解,TiO2颗粒逐渐积累,起到屏蔽电晕侵蚀的作用。因此,有机-无机界面的陷阱状态、TiO2的特性以及薄膜整体分形结构的协同效应提高了杂化薄膜耐电晕性能。     

溶剂对聚酰亚胺/二氧化硅纳米杂化薄膜微观形貌影响

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),DMAc/二甲苯为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了溶剂不同的两种聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)杂化薄膜,并采用傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜表征了PI/SiO2纳米杂化薄膜的化学结构和微观形貌.研究结果表明:本实验工艺路线能成功制备出PI/SiO2纳米级杂化薄膜;与用DMAc溶剂相比,采用DMAc/二甲苯为溶剂时,团聚的SiO2粒子变少,粒子粒径变小,粒径分布变广,两相界面变模糊.     

介电导热云母/氮化硼纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

首先以六方氮化硼(h-BN)微粉及绢云母微粉(Mica)为原料,通过冻融循环结合超声工艺剥离出氮化硼纳米片(BNNS)及云母纳米片(MNS);之后以BNNS和MNS为绝缘导热填料,采用原位聚合法及二步法的水性聚酰亚胺(PI)工艺,制备了云母/氮化硼纳米杂化聚酰亚胺薄膜(简称为MNS/BNNS纳米杂化PI薄膜).研究了不同MNS/BNNS填充量对纳米杂化PI薄膜性能的影响,采用XRD、TEM、AFM对BN、BNNS、Mica、MNS的形貌、结构进行了表征,并测定了MNS/BNNS纳米杂化PI薄膜的导热系数、介电常数及电气强度等性能.结果表明:当m(MNS)∶m(BNNS)=1∶2时,纳米杂化PI薄膜具有较好的综合性能,导热性能比纯PI大幅提高,导热系数为0.743 W/(m·K),电气强度可达246 MV/m,介电常数为5.28.     

纳米硅/铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜电性能研究

为了提高聚酰亚胺薄膜的电学性能,将纳米硅/铝氧化物掺杂到聚酰亚胺(PI)基体中,通过固定掺杂总量,调整纳米硅/铝氧化物的相对质量百分含量,制备出一系列的无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜。采用SEM(扫描电镜)表征了薄膜的表面形貌,对薄膜电气强度和耐电晕寿命进行了测试。结果表明:无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜与纯的聚酰亚胺薄膜相比其电性能大幅度提高。     

影响聚酰亚胺/二氧化硅纳米杂化薄膜聚集态结构的因素

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)路线制备了聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)纳米杂化薄膜。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)等手段表征了PI/SiO2的杂化薄膜的化学结构和微观形貌,讨论了硅烷偶联剂和加入的水量对PI/SiO2纳米杂化薄膜聚集态结构的影响。研究结果表明,偶联剂的加入提高了有机相与无机相的相容性。加入不同的水量对PI/SiO2杂化薄膜聚集态结构产生不同的影响。当TEOS与加入的水量摩尔比为1∶6时,团聚的SiO2粒子的平均尺寸小于20 nm,有机相与无机相无明显界面。     

纳米硅/铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的制备与电性能研究

采用水热法制备纳米氧化铝溶胶,溶胶-凝胶法制备氧化硅溶胶,并将两者掺杂到聚酰亚胺(PI)基体中.实验中固定无机物掺杂总量为24%,通过调整纳米硅/铝氧化物的摩尔比,制备出一系列的无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、耐电晕测试装置、耐击穿测试装置对薄膜进行了表征与测试.结果表明:硅溶胶掺杂量较小时,纳...     

固体含量对聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜热性能的影响

利用正硅酸乙酯(TEOS)做为无机前驱体,采用溶胶-凝胶(Sol_Gel)法,制备了SiO2含量一定,固体含量不同的聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)纳米杂化薄膜。采用傅立叶变换红外光谱(FT_IR)、原子力显微镜(AFM)、热重分析(TGA)等方法研究了杂化薄膜的结构与性能。AFM分析显示:SiO2粒子均匀分散在PI树脂中。随固体含量增加,SiO2粒子的平均粒径变大,有机相与无机相的界面变清晰;当固体含量为20%(质量分数)时,两相出现明显的相分离。TGA结果表明:引入一定含量的SiO2,有助于提高PI/SiO2纳米杂化薄膜的热稳定性;当固体含量高时,杂化薄膜的热稳定性下降。     

偶联剂GPTMOS对PI/SiO2杂化薄膜微观结构的影响

以3-缩水甘油丙基醚三甲氧基硅烷(GPTMOS)为偶联剂,采用溶胶-凝胶法制备了3种不同偶联剂用量的PI/SiO2杂化薄膜,并采用红外光谱、扫描电子显微镜表征了PI/SiO2杂化薄膜的化学结构和微观结构。结果表明:偶联剂GPTMOS的加入能有效减小SiO2粒子的粒径,且能生成更加紧密的SiO2网络结构;随着偶联剂用量的增加,SiO2粒子的粒径逐渐变小。     

溶剂对PI/SiO_2纳米杂化薄膜性能的影响

以均苯四甲酸二酐(PMDA),4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,分别采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、DMAc/二甲苯为溶剂,制备了两种PI/SiO2纳米杂化薄膜,并对其微观结构、热稳定性、光学透明性、力学性能进行研究。结果表明:与采用DMAc为溶剂相比,当采用DMAc/二甲苯为溶剂时,SiO2粒子的粒径较小;PI/SiO2纳米杂化薄膜的热稳定性、透光性、强度及韧性均得到提高。