无机组分对聚酰亚胺杂化薄膜电性能的影响

初步探讨了聚酰亚胺薄膜在电场作用下的电学行为,采用溶胶-凝胶工艺制备了聚酰亚胺/二氧化硅纳米杂化薄膜,并对薄膜进行浸水24 h处理,利用原子力显微镜对制备的薄膜进行表面形貌表征,讨论了无机组分SiO2和水对薄膜电性能的影响.结果表明:无机组分的引入及两相间的界面形态将对杂化薄膜的电学性能产生重大的影响;偶联剂的引入使得两相间产生紧密的微相结合,并对电性能产生一定的影响.     

实验条件对SiO2-MTES-CTAB纳米疏水薄膜的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶技术,通过两步酸法控制实验条件引入有机硅烷甲基三乙氧基硅烷(MTES)和表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB),制备了疏水型SiO2前驱体溶胶.以旋涂法成膜出SiO2-MTES-CTAB纳米疏水薄膜,研究了正硅酸乙酯与甲基三乙氧基硅烷不同的混合比以及不同的热处理温度等对纳米疏水薄膜的影响,并且分析了纳米疏水薄膜的表面形态.研究表明,利用有机基团甲基三乙氧基硅烷改性SiO2溶胶和薄膜的热处理温度对制备的SiO2基纳米疏水薄膜的性能以及表面形态都具有非常重要的影响.     

高模量、低热膨胀系数聚酰亚胺杂化薄膜的制备

通过在聚酰胺酸中加入正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂(KH550),制备了不同SiO2含量的PI/SiO2杂化薄膜.采用FTIR、TMA、SEM以及TGA分析了PI/SiO2杂化薄膜的性能和结构.结果表明,TEOS经水解缩合与聚酰亚胺(PI)形成了有机-无机杂化网络结构,SiO2均匀分散在聚酰亚胺基体中;SiO2和偶联剂的引入提高了杂化薄膜的热稳定性;随着SiO2含量的增加,PI/SiO2杂化薄膜的拉伸强度降低,但当SiO2含量达到20%时,弹性模量增大到3.4GPa.     

溶胶-凝胶法制备无机纳米/聚酰亚胺杂化膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2及A12O3溶胶,并将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到无机纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并对其结构性能进行了研究.实验表明,薄膜材料中无机纳米SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

聚丙烯酸类共聚物/SiO2硅织物有机-无机杂化材料的合成与表征

以γ缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,通过溶胶-凝胶法制备了聚丙烯酸类共聚乳液/SiO2硅织物的有机-无机杂化材料,利用FT-IR、SEM、DSC及TG等手段对其进行了结构表征.SEM照片显示有机组分与无机组分间分布较均匀,并出现了相互贯穿;DSC表明Tg为206℃;对比法测得的比表面为81.61m2/g.实验结果证实该硅织物杂化材料中存在-Si-O-C-共价键,热稳定性较好.     

无机掺杂改性聚酰亚胺薄膜的制备及表征

采用聚酰亚胺为树脂基体,甲基三乙氧基硅烷、异丙醇铝和钛酸四丁酯为无机前驱体,在N,N-二甲基乙酰胺溶液中进行溶胶-凝胶反应,制备聚酰亚胺／SiO2／Al2O3和聚酰亚胺／SiO2／TiO2两种无机掺杂聚酰亚胺薄膜,采用红外光谱仪、热重分析仪、扫描电镜等测试方法对薄膜的化学结构和表面形貌及其热稳定性进行了表征分析．结果表明：在一定的无机组分含量范围内,无机相均匀的分散在有机基体中,但两种杂化薄膜的分散形态及粒径尺寸不同,热性能均较未掺杂的聚酰亚胺薄膜有所提高。     

基于仿生机理的超疏水有机无机复合膜的制备

采用溶胶-凝胶法制备了粒径分布窄、单分散性好的SiO2颗粒,并用低表面能硅烷偶联剂对其进行改性.改性后的SiO2粒子与聚偏氟乙烯(PVDF)按一定的质量比共混,利用相转化法制备了有机无机复合微孔膜.分析了偶联剂种类及SiO2粒径对微孔膜疏水性的影响,探讨了微孔膜表面能对其疏水性能的影响,并对复合膜的微观形貌进行了表征.研究结果表明:硅烷偶联剂可以有效阻止SiO2溶胶的凝胶作用,降低SiO2的表面能,而表面能对膜的疏水性有显著的影响;制备的复合微孔膜具有良好的有机-无机双微观阶层结构,疏水角达到了151°.     

疏水型纳米SiO2-MTES复合薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶技术,通过酸/酸二步法控制实验条件,由于表面活性剂具有特殊的表面活性性能,实验中采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,甲基三乙氧基硅烷为有机硅烷,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料制备SiO2-MTES(摩尔比11.15)前驱体溶胶.通过简单提拉迅速蒸发溶剂等方法制备二氧化硅-甲基三乙氧基硅烷的有机-无机复合薄膜,测得的红外透射光谱表明所制备的薄膜由于掺入甲基基团而疏水,接触角测试值约125度,其结果进一步支持这一结论.未加MTES的薄膜折射率为1.18,膜厚305nm.加入MTES后薄膜折射率为1.22,膜厚为289.6nm.透射光谱和机械性能测试结果表明所制备的疏水型纳米SiO2-MTES复合薄膜同时还具有良好的光学性能和机械性能.     

PBMA-SiO2杂化纤维的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)为前躯体,乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2纤维和PBMA/SiO2杂化纤维,并使用IR、SEM、TGA等进行了结构与性能表征,研究了溶胶的杂化反应机理、成纤性能.结果表明:硅烷偶联剂的引入使得PBMA-SiO2杂化纤维均匀性较好,纤维中有机相与无机相之间通过化学键连接,实现了有机-无机组分的充分贯穿;其耐热性能优于纯PBMA.     

PZT/Si薄膜的扩散反应研究

运用XPS和AES研究了PZT薄膜／Si在热处理过程中的薄膜及界面化学反应：在热处理过程中，气氛中的氧气通过PZT的缺陷通道扩散到PZT／Si界面上，并与界面上的硅发生氧化反应形成SiO2界面层。同时基底上的硅通过PZT的缺陷扩散到样品表面形成SiO2表面层。此外，在PZT／Si界面上，Ti的氧化物和Si发生还原反应，形成了TISix金属硅化物，并残留在PZT膜层和SiO2界面层中。在PZT膜层内，有机结碳和钛的氧化物发生还原反应形成了TiCx物种，并存在于PZT膜层中。