石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备与性能

以对苯二胺(PDA)和联苯四甲酸二酐(BPDA)为单体,合成了聚酰亚胺前驱体——聚酰胺酸溶液。采用溶液共混法将氧化石墨烯与聚酰胺酸复合,经制膜和热酰亚胺化反应制备了石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜。用红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料的结构和形态进行了分析。发现被还原的氧化石墨烯已经充分剥离并均匀分散在聚酰亚胺基体中,且与基体树脂结合紧密。力学性能测试表明,石墨烯的加入明显改善了聚酰亚胺的拉伸强度,当石墨烯含量为2%时,复合材料的拉伸强度提高了53%。热失重分析发现,复合薄膜的热稳定性也得到明显改善,相对于纯的聚酰亚胺,添加2%石墨烯的复合材料其热降解温度提高了10℃。     

耐热性聚酰亚胺复合材料的制备

以均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯基醚、N,N'-二甲基乙酰胺为主要原料合成聚酰亚胺树脂,通过对比固化后树脂的吸水性能、耐热性能,表明:复合材料比纯聚酰亚胺具有良好的耐热性能,更低的吸水性能.并研究了溶剂体系、反应温度、时间、投料比和总固含量等因素对所得聚酰胺酸特性黏度的影响.     

碳纤维复合材料用的耐高温聚合物和树脂

用作石墨纤维复合材料粘结剂的高温聚合物和树脂有许多种。通常使用两类聚酰亚胺粘结剂。第一类是热塑性聚合物。这类聚合物只是在预缩合状态(聚酰胺酸)才溶解,复合材料固化期间产生挥发物,因而使层压件中产生空隙,造成层压件性能降低。第二类是热固性聚合物,该聚合物靠聚合物端基进行硫化,因此有可能使复合材料的空隙减少。制造石墨纤维复合材料通常有两种工艺,     

静电纺丝法制备低渗流阈值聚酰亚胺/炭黑导电复合材料

原位聚合法得到聚酰胺酸(PAA)/炭黑(CB)聚合物溶液,通过静电纺丝、热亚胺化制备了聚酰亚胺(PI)/炭黑复合纳米纤维膜,经过热压加工工艺得到以炭黑为填料的聚酰亚胺基导电复合材料。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了复合材料的微观形貌,通过LCR数字电桥、拉伸测试和热重分析(TGA)研究了复合材料的电学性能、力学性能与热稳定性。实验表明,PI/CB导电复合材料的渗流阈值为6%(质量分数);在渗流阈值时,材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为93.9 MPa和68.9%,10%热失重温度为575.8℃。聚酰亚胺/炭黑导电复合材料表现出优异的力学性能和热稳定性能。     

聚酰亚胺复合材料的热学性能研究

通过均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4-二氨基二苯基醚(ODA)缩聚反应制备出聚酰胺酸(PAA),而后采用溶胶-凝胶(sol-gel)法和超声波机械共混法制备出含纳米二氧化硅(nano-SiO2)、纳米三氧化铝(nano-Al2O3)、纳米二氧化钛(nano-TiO2)不同量的PPA/无机纳米共混胶液,经高温亚胺化得到聚酰亚胺(PI)/无机纳米复合材料.利用热学综合分析仪,在N2的保护下,以1℃/min升温速度,对复合材料的热失重、分解温度等热学性能进行分析比较.结果表明:无机纳米颗粒对聚酰亚胺材料的热失重温度的影响较小,提高聚酰亚胺的热失重、分解温度需要从改善聚酰亚胺分子结构出发.     

溶胶-凝胶法制备可溶性聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合材料的研究──Ⅰ.溶胶一凝胶转变过程和反应机理的研究

选取可溶性聚酰亚胺（PI）作为有机高聚物基体．通过正硅酸四乙酯（TEOS）在聚酰胺酸（PAA的N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶液中进行溶胶-凝胶反应．制备出新型的聚酰亚胺／二氧化硅（PI／SiO2）纳米复合材料。并用UV－Vis、XPS、IR和SEM等方法对其溶胶-凝胶转变过程和水解-缩合反应机理进行了研究。结果表明,在水解-缩合反应过程中,TEOS与聚酰胺酸发生反应,生成较为稳定的中间产物;在高温亚胺化的同时完成溶胶-凝胶转变,原位（in－situ）生成SiO2凝胶网络,最终制得PI／SiO2纳米复合材料。     

溶胶—凝胶法制备可溶性聚酰亚胺／二氧化硅纳米复合材料的研究：I.溶胶— …

选取可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）作为有机高聚物基体,通过正硅酸四乙酯（ＴＥＯＳ）在聚酰胺酸（ＰＡＡ的Ｎ－甲基－２－吡咯烷酮（ＮＭＰ）溶液中进行溶胶－凝胶反应,制备出新型的聚酰亚胺／二氧化硅（ＰＩ／ＳｉＯ２）纳米复合材料。并用ＵＶ－Ｖｉｓ、ＸＰＳ、ＩＲ和ＳＥＭ等方法对其溶液－凝胶转变过程和水解＝缩合反应机理进行了研究。结果表明,在水解－缩合反应过程中,ＴＥＯＳ与聚酰胺酸发生反应,生成较为稳定的中间产物;在     

BAPP型聚酰亚胺的合成及表征

以二苯醚四甲酸二酐(OPDA)为二酐单体,2,2-双[4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺单体,采用两步法制备了一种新型的聚酰亚胺。探讨了反应时间对聚酰胺酸特性黏度的影响,当反应时间为15 h左右时,所得到的聚酰胺酸的特性黏度达到了1.32 g/dL。采用FT-IR和DSC对聚酰胺酸和聚酰亚胺进行了表征,发现聚酰亚胺具有比较低的玻璃化转变温度,为226℃。对产物的力学性能测试结果表明,这种新型聚酰亚胺具有一定的塑性行为,其断裂伸长为29%。     

航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套研究进展

综述了航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套的特性及其研究进展与应用现状,重点介绍了石墨填充复合材料衬套、纤维编织增强复合材料衬套及短切纤维增强复合材料衬套的制备技术、性能特点与应用发展,指出低成本、连续化生产、耐高温及长使用寿命是未来航空发动机聚酰亚胺树脂基复合材料衬套及其材料体系的主要发展方向。     

聚酰亚胺/无机粒子复合材料制备过程中的形态控制

聚酰亚胺/无机粒子复合材料是一类具有优异综合性能的新型复合材料.综述了该类复合材料的制备方法,并概述了无机组分在聚酰亚胺中的微观形态结构控制方法,展望了聚酰亚胺/无机粒子复合材料的发展方向.     

三维结构石墨烯气凝胶/环氧树脂复合材料的制备和电磁屏蔽性能

以三维结构的石墨烯气凝胶为填料,通过真空浸渍的方法,将环氧树脂浸入并固化,制备石墨烯气凝胶/环氧树脂复合材料.利用FT-IR,XPS和XRD等测试手段,研究制备过程和炭化处理中石墨烯气凝胶的化学结构变化.实验结果表明:氧化石墨烯和聚酰胺酸,通过物理吸附的方式,形成石墨烯气凝胶.300℃热处理使得聚酰胺酸亚胺化成聚酰亚胺,氧化石墨烯得到部分还原.随着炭化温度的提高,石墨烯气凝胶中的石墨烯片层还原程度越高,聚酰亚胺炭化程度越高.与此同时,扫描电镜和光学显微镜结果表明,炭化处理和真空浸渍后,石墨烯气凝胶仍然可以保持良好的三维网络结构.在此基础上,石墨烯气凝胶作为导电填料,利用其三维网络结构,使得对应的复合材料具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能.在石墨烯气凝胶含量仅为6.23％(质量分数)时,复合材料的电导率就可以达到252 S·m-1,电磁屏蔽效能高达75 dB.     

聚酰亚胺先进复合材料的研究进展

本文介绍了聚酰亚胺的特性、合成方法以及这类先进复合材料常用的增强添加剂 ,特别是对聚酰亚胺在摩擦领域中的研究进展和PI纳米复合材料的研究进展进行了详细的综述 ,并提出了今后研究这类复合材料应注意的几个问题     

LP-15 聚酰亚胺复合材料研究

LP-15 聚酰亚胺是新一代不含MDA 的PMR 聚酰亚胺树脂体系。作为复合材料树脂基体,LP-15 聚酰亚胺具有优异的成型工艺性, 较好的抗热氧化稳定性, 优良的综合力学性能及耐冷热疲劳性能, 可在280℃下替代PMR-15 复合材料长期使用。     

聚酰亚胺复合材料改性方法优化其摩擦学性能的研究进展

聚酰亚胺复合材料是一种常见的摩擦材料，具有良好的抗磨减摩性能。通过总结近几十年来聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能的研究情况，综述纤维、晶须、固体润滑剂、纳米材料填充改性、聚合物共混的改性方法，分析并讨论不同改性方法对聚酰亚胺复合材料摩擦学性能的影响。指出对于聚酰亚胺摩擦学研究所面临的问题，并展望未来聚酰亚胺复合材料在摩擦磨损方面的发展方向。     

用于集成电路等平面多层布线的聚酰亚胺介质材料

聚酰亚胺是一类耐高温(400℃)、耐低温(-200℃)、电绝缘性能优良的新型聚合物。在宇航、原子能、电器、电子等工业部门均得到广泛应用。近年来国外在大规模集成电路中采用聚酰亚胺作等平面多层布线的层间绝缘介质,取得了良好的效果。聚酰亚胺绝缘层是将聚酰胺酸树脂溶液涂复于集成电路硅片上在高温下脱水成环进一步酰亚胺化而成。由于聚酰胺酸在常温下易自然降解,保存期极短,因而限制了它在电子工业中的应用。本研究采用沉淀法将聚酰胺酸树脂作成粉末,在使用时只须加溶剂溶解,配制成一定浓度的溶液即可。对聚酰胺酸树脂溶液和聚酰胺酸粉末放置前后的分子量,热性能作了一定的研究。结果表明,聚酰胺酸粉末降解趋势比树脂溶液小,热性能也变化不大,证明这一措施是可行的。本文还研究和确定了聚酰胺酸的酰亚胺化条件。     

俄罗斯研究聚酰亚胺／纳米碳纤维复合材料

聚酰亚胺纤维是耐热性良好的高分子材料,它具有多种优越的物理性能,在航空航天、防辐射材料、耐高温耐化学材料领域,是很受青睐的高科技纤维之一,俄罗斯高分子化合研究院试验用聚酰亚胺结晶、纳米碳纤维、碳微纤维制造复合材料（碳塑料）。     

RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究

研究RTM聚酰亚胺树脂的流变学和凝胶行为,确定该树脂的复合材料成型工艺参数,测试其复合材料的室温和高温力学性能.结果表明:RTM聚酰亚胺树脂在高温下具有良好的流变性能,在260～280℃之间有较长的开放期,可以实现RTM工艺.RTM聚酰亚胺复合材料具有较高的玻璃化转变温度、良好的室温力学性能和优异的高温(288℃)力学性能保持率,可以低成本(RTM)地制造耐高温的聚酰亚胺复合材料.     

表面改性自金属化技术制备表面导电热固性聚酰亚胺复合材料

采用碱刻蚀/离子交换的方法对碳纤维增强热固性聚酰亚胺基复合材料进行了表面自金属化,制备了表面覆银导电聚酰亚胺复合材料。表征了聚酰亚胺复合材料表面酰亚胺五元环开环程度随碱液刻蚀条件的变化,研究了碱液刻蚀、酸洗、离子源和离子交换时间对复合材料表面导电性和力学性能的影响。当碱液刻蚀5 h、离子交换9 h时,热固性聚酰亚胺复合材料表面方块电阻可达0.26 Ω·sq?1,且基本力学性能得到保持。      

改性水滑石/聚酰亚胺复合材料的制备与性能研究

采用原位聚合法,以3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为反应单体,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂进行缩聚反应,制备聚酰胺酸(PAA),将经硅烷偶联剂KH-550改性后的水滑石加入到PAA中,最终预聚物经热亚胺化后制得水滑石/聚酰亚胺复合材料。利用傅里叶红外光谱测试仪、X-射线衍射仪、扫描电镜,研究改性水滑石及复合材料的结构、组成及形貌。通过紫外分光光度计、热失重分析以及拉伸实验测试分析复合材料的相关性能。结果发现:加入水滑石后,复合材料热稳定性良好,透光性及力学性能得到改善,拉伸强度最大提高了约64%。     

石墨烯/聚酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能

采用氧化石墨烯还原法制备了石墨烯,通过溶液共混法制备了石墨烯增强聚酰亚胺复合材料;研究了石墨烯/聚酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能及摩擦学作用机制。结果表明,随着石墨烯含量增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度均呈先上升后下降的趋势,而冲击强度呈先升高而后降低,再升高的趋势。当添加1.0%(质量分数)的石墨烯时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别比纯聚酰亚胺提高了149%和652%。石墨烯的加入显著降低了聚酰亚胺复合材料的摩擦系数和磨损率;随石墨烯含量增加,复合材料的磨损率先下降后上升,而摩擦系数先显著降低,尔后平缓减小。随载荷增加,复合材料的磨损率呈平缓下降的趋势;而随滑动速率增加,磨损率呈上升趋势。石墨烯增强的聚酰亚胺复合材料的磨损机理为粘着磨损。