短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫的制备及性能

针对现有软质聚酰亚胺泡沫强度低的缺点,通过一步法制备了短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫,研究了短切碳纤维的添加量对聚酰亚胺泡沫的化学结构、微观形貌、压缩强度及热导率的影响。结果表明,短切碳纤维在发泡过程中起到成核剂的作用,随着其添加量的增加,泡沫的泡孔平均尺寸先减小后增加;当短切碳纤维质量分数为20%时,泡孔的最小平均尺寸为507μm;泡沫密度随着短切碳纤维用量的变化没有明显的改变;泡沫的压缩强度随着短切碳纤维的用量先增大后逐渐减小,压缩强度最大为54.52 kPa;短切碳纤维的加入对聚酰亚胺泡沫材料的化学结构和热稳定性没有明显的影响,但是材料的热导率随着短切碳纤维含量的增加有一定的增加。     

一步法聚酰亚胺纤维的制备及其性能研究

利用实验室自制的聚酰亚胺(P)I溶液,通过干湿法纺丝制得PI初生纤维。在以水和N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合溶液(体积比8∶2)作为凝固浴,凝固浴温度为5～15℃的条件下,所得初生纤维结构均匀密实,纤维截面呈圆形或腰圆形。在对初生纤维进行热处理时,随着热处理温度升高和时间增加,PI纤维的力学性能增强。当热处理温度为300～320℃、时间为30 min时,PI纤维的力学性能最优,其断裂强度和初始模量达到2.474 cN/dtex和50.066 cN/dtex;当热处理温度高于320℃,时间超过1 h,纤维力学性能又缓慢下降。纤维的热稳定性较好,在500℃左右仍具有较好的热稳定性。     

低介电常数聚酰亚胺/多金属氧酸盐复合薄膜的制备及其性能

以带环氧官能团的3-环氧丙氧基三甲基硅烷(KH560)作为改性剂在酸性MeCN/H2O混合溶液中和多金属氧酸盐K8SiW11O39进行反应,制得了硅烷改性的多金属氧酸盐有机杂化物SiW11KH560,红外光谱、XPS等分析结果表明KH560与K8SiW11O39发生了反应。将改性后的K8SiW11O39添加到均苯四甲酸酐-二苯醚二胺的聚酰胺酸溶液中,热酰亚胺化制备了聚酰亚胺/多金属氧酸盐复合薄膜。EDS能谱分析表明多金属氧酸盐颗粒在聚酰亚胺基体中呈均匀分布,当复合薄膜中多金属氧酸盐有机杂化物SiW11KH560含量达到20%(wt)时,复合薄膜的介电常数从3.29降低至2.9。此外,随着SiW11KH560添加量的增加,复合薄膜的储能模量也显著提高,而复合薄膜的热性能没有受到严重影响。     

聚酰亚胺/聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过原位聚合的方法制得具有良好抗静电性能、抗击穿性能的聚酰亚胺/聚苯胺复合薄膜,利用红外光谱分析仪分析聚合物主要官能团和复合薄膜的亚胺化程度,采用绝缘电阻测量仪、程控耐压测试仪、电子万能试验机、热力学分析仪研究了复合薄膜的表面电阻率和体积电阻率、击穿性能以及力学性能和热性能。结果表明,当聚苯胺加到15 %（质量分数,下同）时,复合薄膜抗静电效果最佳,并且保持着聚酰亚胺所具有的良好的力学性能。     

黑色聚酰亚胺薄膜的制备研究

采用一种两端含有双-NH2基的黑色染料,将其与二胺和二酐反应制备黑色聚酰胺酸共聚物,通过实验室成膜装置研究脱水剂的用量和热亚胺化温度对薄膜透光率和抗张强度性能的影响。结果表明,在PAA∶脱水剂为100∶35,热亚胺话温度分别为低温120℃、高温300℃时薄膜的性能达到最好,外观黑色均匀、透光率低、抗张强度高。     

热塑性聚酰亚胺复合材料导热性能研究

采用稳态热板法测定铜粉（Cu）填充热塑性聚酰亚胺（TPI）复合材料的热导率，研究了Cu填充量对复合材料的力学性能和导热性能的影响，初步探讨了温度与复合材料热导率的关系。通过扫描电子显微镜观察了复合材料的微观形态。在此基础上，理论计算复合材料热导率。研究表明，Cu填充TPI可有效提高复合材料力学性能和导热性能。当Cu体积分数提高到26％时，填料聚集形成导热链，Cu／TPI复合材料的热导率是纯TPI树脂的3．5倍；当填料含量低于10％时，Maxwell—Eucken模型适合预测复合材料热导率；基于导热链考虑的Y．Agan模型可较好地反映复合材料热导率随填料含量的变化情况；随着温度的升高，Cu／TPI复合材料热导率先增大后趋于平缓。     

聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜的制备与介电性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了BTDA-ODA聚酰亚胺/SiO2杂化膜,利用红外分光光度计（FTIR）、热重分析仪（TGA）和透射电镜（TEM）研究了杂化膜的微观结构和热性能,并对杂化膜的介电常数（e）和介电损耗（tand）随SiO2粒子含量和电场频率的变化进行了分析和讨论。结果表明：杂化膜的介电常数和介电损耗随SiO2粒子含量的增加而增大,随电场频率的升高而逐渐降低,用考虑到粒子的形状因素和两相间相互作用的EMT模型可以预测聚酰亚胺/SiO2杂化膜的介电常数。     

2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷型聚酰亚胺的制备及其热降解动力学

为了研究含醚键聚酰亚胺(PI)的热降解过程,以双酚A与1-氯-4-硝基苯为原料制备了二胺单体2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP),再与双酚A型二酐(BPADA)制备了PI,并通过热重分析研究了PI的热分解过程。结果表明,所得PI具有优异的耐热性能,其热降解活化能Ea为204.44 k J/mol,指前因子A为1.44×1011 s-1,4反应级数n为0.944 6,热降解动力学方程为:dα/dt=1.44×1011exp(-2.4589×104/T)(1-α)0.9446。     

亚胺化对聚酰亚胺热学性能的影响

用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到一定表观黏度的聚酰胺酸(PAA)。通过调节温度和时间两个变量,并采用红外光谱仪、高温综合热分析试着分别对PAA凝胶膜热亚胺化过程以及热学稳定性进行了研究,结果表明:亚胺化程度随时间的增加而增大,亚胺化程度随着亚胺化温度的提高同样增大;通过热重分析仪对聚酰亚胺薄膜热学性能进行了研究,随着薄膜亚胺化程度的增大,薄膜的热稳定性提高。     

Preparation and Characterization of Aminopropylsilatrane Endcapped Polyimide Films

γ-Aminopropylsilatrane (APS)/γ-aminopropyltriethoxysilane (APTES) end capped polyimide films were prepared by thermal imidization method. Polyamic acid (PAA) was prepared by the reaction of 4,4′-oxydianiline (ODA) with 4,4′-oxydipthalicdianhydride (ODPA) using dimethylacetamide (DMAc) as solvent. The end group of prepared PAA was capped by different percentage of APS/APTES. The polyimide films were characterized by different advanced instrumental techniques for chemical/physical properties. APS end capped PI films show better thermal and mechanical properties and air permeability than APTES end capped polyimide films.     

导热PE-HD／SiC复合材料的制备及性能研究

将碳化硅（SiC）粒子和高密度聚乙烯（PE—HD）经粉末混合后制得导热复合材料。研究了SiC粒子分散状态及含量对复合材料热导率、热阻、力学性能及电绝缘性能的影响，探讨了SiC粒径对热导率的影响。结果表明：复合材料中SiC粒子围绕在PE—HD粒子周围，形成了特殊的网状导热通路；随SiC粒径增加，热导率降低；在填料体积分数为30％时，复合材料热导率、热阻、拉伸强度及冲击强度、体积电阻率和介电常数分别为1．05W／（m·K）、0．75K／W、15MPa、13．2kJ／m^2、4．6×10^15 ·Ω·cm和3．03。此外，使用少量的氧化铝（Al2O3）纤维替代SiC组成混杂填料增强的材料各项性能均得到改善，并且与纯PE-FID相比具有优良的热传导能力。     

无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

以聚酰胺酸作为基体，通过正硅酸乙酯（TEOS）和异丙醇铝发生水解缩合反应，然后与聚酰胺酸发生溶胶凝胶过程，从而制备出无机纳米掺杂聚酰亚胺薄膜。利用傅里叶红外光谱、热失质量、介电谱及击穿试验对其热性能和电性能进行表征和测试，考察了相应的结构与性能之间的关系。     

Synthesis and Optical Properties of Soluble Polyimide/Titania Hybrid Thin Films

Summary: In this study high‐refractive‐index polyimide/titania hybrid optical thin films were successfully prepared using a sol‐gel process combined with spin coating and multistep baking. The hybrid thin films were prepared from a soluble polyimide, a coupling agent, and a titania precursor. Transparent hybrid thin films can be obtained at TiO₂ content as high as 40 wt.‐%. The FE‐SEM results suggest that the TiO₂ particles in the hybrid thin films have diameters in the nanometer range. The thermal decomposition temperatures of the prepared hybrid materials are above those of the respective polyimide except for the highest TiO₂ content hybrids. The refractive indices at 633 nm of the prepared hybrid thin films increase linearly from 1.66 to 1.82 with increasing TiO₂ content. The excellent optical transparency, thermal stability, and tunable refractive index provide the potentials of the polyimide/titania hybrid thin films in optical applications.

     

黑色聚酰亚胺薄膜

黑色聚酰亚胺树脂及其薄膜在光学、电子、空间技术等高科技领域发挥重要作用。本文介绍了近几年来国内外的一些研发成果。指出应加速提高我国聚酰亚胺的整体产业化水平,相关企业应加大科研投入力度,尤其是信息资源的投入力度。其中,近几年来国内外的专利技术信息更是重中之重。     

黑色聚酰亚胺薄膜

黑色聚酰亚胺树脂及其薄膜在光学、电子、空间技术等高科技领域发挥重要作用。本文介绍了近几年来国内外的一些研发成果。指出应加速提高我国聚酰亚胺的整体产业化水平,相关企业应加大科研投入力度,尤其是信息资源的投入力度。其中,近几年来国内外的专利技术信息更是重中之重。     

PP/滑石粉导热绝缘复合材料的制备与性能研究

采用聚丙烯(PP)为基体,不同粒径滑石粉为填料,通过双螺杆挤出机挤出制备导热绝缘的PP滑石粉复合材料。在滑石粉用量为3O%的条件下,探讨了粒径分别为3.6,6,12,30,50 μm的滑石粉对PP猾石粉复合材料的热导率、体积电阻率、力学性能和结晶性能的影响。结果表明,随着滑石粉粒径的减小,复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈先增大后减小的变化趋势,而其热导率则呈先减小后增大的变化趋势。填充粒径为12μm的滑石粉时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大值,分别为29.92MPa和52.58MPa,比纯PP分别提高了5.5%和12.8%。填充粒径为50μm的滑石粉时,复合材料的热导率最大,达到0.3237W/(m*K),比纯PP提高了32.7%。填充1:l的粒径为12μm和30μm滑石粉混合物时,PP复合材料的热导率为0.3184W/(m*K),高于相应的填充单一粒径滑石粉的PP复合材料。此外,所制备的PP滑石粉复合材料的体积电阻率均大于10^8Ω*cm     

一种三元共聚型聚酰亚胺的制备与表征

以3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3-APB)与3,3',4,4'-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)进行缩聚反应,制得一种新型的三元共缩聚型聚酰亚胺。将此聚合物与两种二元共缩聚型聚酰亚胺的性能进行对此,发现三元共聚型聚酰亚胺的溶解性能、力学性能和热性能皆较好,且使用范围扩大。     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

环氧树脂/碳纳米管导热复合材料的制备与性能研究

采用先酸化再空气氧化的方法对碳纳米管（CNTs）进行了纯化处理,并制备了2种环氧树脂(EP)/CNTs导热复合材料。研究了不同含量的CNTs及纯化CNTs对复合材料的导热性能、冲击性能及弯曲性能的影响。结果表明,纯化处理后,CNTs表面的催化剂粒子和无定形碳被去除,得到了纯净CNTs;当纯化CNTs含量为1.5 %时(质量分数,下同),材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为24.95 kJ/m2、127.2 MPa;当纯化CNTs含量为1.5 %时,复合材料的热导率可达1.237 W/（m·℃）。     

高导热AlN-TiB2微波衰减陶瓷制备与性能研究

以TiB2为微波衰减剂,通过高温热压烧结工艺制备出AlN基微波衰减陶瓷材料.研究了微波衰减剂含量对陶瓷材料的显微结构与热导率、介电性能的影响.结果表明:随着TiB2含量的增加,材料的热导率从110 W/m·K降低到72 W/m·K,微波频率10 GHz下介电常数逐渐增加,介电损耗从0增加到0.17,具备了较好的衰减性能和导热性能.