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.     

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。     

水含量对PI/SiO2纳米杂化薄膜微观结构的影响

用溶胶-凝胶法合成了聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO<,2>)纳米杂化薄膜,并采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析水含量对PI/SiO<,2>杂化薄膜的化学结构和微观结构的影响.结果表明:水含量对PI/SiO<,2>微观结构影响很大.当SiO<,2>与水含量摩尔比为1:6时,SiO<,2>...     

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...     

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。     

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。     

聚酰亚胺/氧化硅/氧化铝纳米杂化薄膜的制备及结构与性能研究

用溶胶-凝胶法制备了纳米氧化硅(SiO2)及纳米氧化铝(Al2O3)溶胶,并将二者掺入到聚酰胺酸基体中,亚胺化得到聚酰亚胺(PI)/SiO2/Al2O3杂化薄膜,采用红外光谱、原子力显微镜、热失重及阻抗分析仪对薄膜的结构及热性能、介电性能进行表征。结果表明,SiO2和Al2O3粒子呈纳米级均匀分散在薄膜基体中,并且与有机相存在键合;材料的热分解温度有所提高;介电常数随无机含量的增加而增加。     

AgNWs@SiO2/PI复合薄膜制备及性能研究

为了提高聚酰亚胺薄膜热导率的同时维持绝缘性,采用SiO2对AgNWs进行表面绝缘包覆获得AgNWs@SiO2核壳结构,首先通过静电纺丝技术将AgNWs@SiO2分散在聚酰胺酸(PAA)电纺纤维内部,规划导热路径,同时改善AgNWs@SiO2在PI基体中的分散性,再用含AgNWs@SiO2的PAA胶液浸渍PAA电纺膜,热亚胺化后得到E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜.研究其填料改性和含量对复合薄膜导热性能和绝缘性能的影响.结果表明:当填料质量分数为25％时,E-AgNWs/PI和E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的热导率分别为2.92 W/(m·K)和2.80 W/(m·K),分别是纯PI薄膜的14.6倍和14倍.E-AgNWs@SiO2/PI复合薄膜的介电常数降低至5以下,并且介质损耗因数维持在0.015以下,体积电阻率提升至1.79×1013Ω·m.     

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。     

聚酰亚胺/二氧化硅/二氧化钛纳米杂化膜的制备与性能分析

利用甲基三乙氧基硅烷和钛酸四丁酯作为杂化过程中制备SiO2、TiO2的前体,采用溶胶-凝胶法制得聚酰亚胺/SiO2/TiO2杂化薄膜。SEM分析显示无机纳米粒子均匀分散在聚酰亚胺基体中,并且随着无机组分含量的增加,纳米粒子尺寸增大,当TiO2含量为1wt%、SiO2含量达到12wt%时,无机粒子尺寸达到100nm左右。TG分析结果表明引入一定量的无机纳米粒子提高了薄膜的热分解温度。     

聚酰亚胺/纳米二氧化硅复合薄膜的结构和电学性能研究

在聚酰胺酸的二甲基乙酰胺溶液中,采用甲基三乙氧基硅烷为前驱体,水解原位产生二氧化硅纳米粒子的溶胶一凝胶工艺,制备了聚酰亚胺／纳米二氧化硅复合薄膜。采用红外光谱对薄膜进行了表征,并对薄膜的介电常数、介质损耗和体积电阻率随二氧化硅含量变化进行了分析和讨论。结果表明,二氧化硅的含量在10-15％之间,介电常数、介质损耗和体积电阻率达到最大值并与纯聚酰亚胺薄膜的性能提高;二氧化硅含量进一步增加性能下降并比纯聚酰亚胺薄膜的性能有所下降,加入偶联剂能在适当提高二氧化硅含量下提高薄膜的性能。     

改性3-氨丙基三甲氧基硅烷对聚酰亚胺/二氧化硅复合薄膜性能的影响

用正硅酸乙酯(TEOS)和改性3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMOS)作为无机前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)复合薄膜.采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)对PI/SiO2纳米复合薄膜进行了表征,讨论了改性APTMOS的加入对PI/SiO2复合薄膜结构和耐电晕性能的影响.结果表明,改性APTMOS的加入明显降低了SiOO2粒子的团聚,并提高了PI/SiO2纳米复合薄膜的耐电晕性能.     

聚酰亚胺/二氧化硅-二氧化钛杂化薄膜的制备与表征

以正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为前驱体,采用两相原位同步法制备一系列不同含量及重量比的聚酰亚胺/SiO2-TiO2杂化薄膜,利用红外光谱、扫描电镜和XRD观察了薄膜的化学结构和微观结构,并测试了薄膜的热稳定性.结果表明杂化薄膜中存在Si-O-Ti键,无机粒子粒径平均为60nm,在薄膜中分散均匀.薄膜的热分解温度提高.     

纳米氧化铝杂化聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

由铝的纳米氧化物溶胶制得纳米氧化铝杂化的聚酰亚胺(PI)薄膜。对PI薄膜的耐电晕性进行了测试,结果表明氧化铝质量百分数为23%的PI薄膜在棒板电极系统、气隙间距0.1 mm、50 Hz、90 MV/m条件下耐电晕时间达120 h以上,比纯PI薄膜提高30倍以上;使用介电谱仪测试其介电常数和介质损耗;采用FTIR、SEM分别表征了杂化PI薄膜与纯PI薄膜的化学结构和表面形貌。     

无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜的研究进展

无机纳米杂化聚酰亚胺复合薄膜因无机填料在聚合物基体中纳米尺度的分散以及与基体间强的化学结合而具有较常规聚酰亚胺薄膜材料更优异的力学性能、热稳定性能、高绝缘性能及耐电晕性能等.依据国内外聚酰亚胺纳米杂化薄膜材料的最新研究情况,重点综述了SiO2/Al2O3、SiO2/Ti2O3、SiO2、TiO2、Al2O3、SiC、MMT等纳米杂化聚酰亚胺薄膜的研究进展,表明其是一种性能优异、具有广泛应用前途的有机一无机纳米复合材料,但尚存在许多需进一步深入研究的问题.     

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。     

聚酰亚胺/碳纳米管杂化薄膜电性能的研究

采用超声分散-原位聚合的方法制备聚酰胺酸/碳纳米管(CNTs)杂化胶液,并按一定成膜工艺制备出聚酰亚胺/碳纳米管杂化薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的表面形貌进行表征,讨论了碳纳米管的加入对杂化薄膜电性能的影响.结果表明:随着碳纳米管含量的增加,介电强度降低,介电常数与介质损耗因数均呈上升趋势,且随着测试频率的...     

纳米锆/铝氧化物杂化聚酰亚胺薄膜的介电性能

采用热液法制备了一系列不同Zr和Al比例的纳米粒子分散液,用原位聚合法分别制备了无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜,并进行了SEM分析、电气强度和耐电晕测试.结果表明:Zr和A1的掺杂比例对杂化薄膜的耐电晕寿命及击穿场强影响较大,其耐电晕寿命最大可达Kapton100CR薄膜的4倍.     

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.