聚酰亚胺/纳米碳化硅复合薄膜的制备及性能研究

以均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、N,N'-二甲基乙酰胺为原料,经化学合成反应制备了聚酰亚胺/纳米碳化硅复合薄膜。采用红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、阻抗分析仪等手段表征了材料的结构及介电性能。结果表明,该复合薄膜的介电常数比纯聚酰亚胺和碳化硅均显著降低,吸水率下降。这种材料有望替代聚酰亚胺/二氧化硅复合材料,作为低介电常数的微电子介质材料。     

聚酰亚胺/氧化硅/氧化铝纳米复合薄膜的制备及性能研究

通过正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷及异丙醇铝在聚酰胺酸的N,N-二甲基乙酰胺溶液中的溶胶凝胶反应,制备了具有一定SiO2和Al2O3质量百分含量的聚酰亚胺复合薄膜。并且分别利用原子力显微镜和傅立叶变换红外光谱对薄膜进行界面形态和微观结构分析。并讨论了无机组分对薄膜的热性能和电性能的影响。结果表明,聚酰亚胺复合薄膜中的无机组分的分散性良好,与聚酰亚胺基体形成了很好的纳米复合体系,经试验研究证明了无机组分的引入大大提高了薄膜的耐局部放电学性能和耐热性能。     

低介电常数聚酰亚胺多孔薄膜的制备

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚为单体,以三聚氰胺为成孔剂,制得一种聚酰亚胺多孔薄膜,并对薄膜的微观结构、力学性能及介电常数等进行测试。结果表明:制备该聚酰亚胺多孔薄膜的成孔工艺简单可行,三聚氰胺成孔剂可用热水溶解的方法去除。多孔薄膜孔洞数量多,且分布比较均匀。薄膜的介电常数较低、力学性能良好、吸湿率较低。当三聚氰胺添加量分别为25%和40%时,聚酰亚胺多孔薄膜的介电常数分别为1.82和1.36,聚酰亚胺多孔薄膜的拉伸强度分别为86 MPa和74 MPa,断裂伸长率分别为15%和10%。     

聚酰亚胺／蒙脱土纳米复合薄膜的制备和性能研究

本文以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4,4’－二氨基二苯醚（DAPE）作主要原料合成的聚酰亚胺（PI）为基体,以有机化蒙脱土（MMT）为无机相,制备了聚酰亚胺／MMT纳米复合薄膜,采用透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）对薄膜微相形态结构进行了分析测试,考察了薄膜的拉伸强度,电气性能和热性能。     

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。     

聚酰亚胺/介孔二氧化硅复合薄膜的介电性能研究

采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺(PI)/介孔二氧化硅(MCM-41)复合薄膜。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)观察到MCM-41粒子规整的六方立体结构,通过扫描电子显微镜(SEM)研究了MCM-41粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态以及MCM-41粒子添加量对该复合薄膜介电性能的影响。结果表明:PI复合薄膜的体积电阻率和电气强度都有不同程度的提高。与纯PI相比,MCM-41含量为3.0%时,复合薄膜体积电阻率提高了一个数量级,由2.8×1014Ω.m增至2.1×1015Ω.m,同时介电常数从3.26降至2.86,介质损耗因数无显著变化。     

高频低介电半脂环聚酰亚胺薄膜的制备与性能

针对高频通讯领域对聚酰亚胺(PI)薄膜材料的应用需求,以半脂环二胺5(6)-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满(DAPI)与不同的芳香二酐反应,合成了含半脂环结构的PI并制备了对应薄膜,探究了其结构与性能的相关性。结果表明：含半脂环结构的PI具有良好的可溶解加工性,能溶于NMP、DMF、CHC13等常规有机溶剂。制备的薄膜具有良好的力学性能和耐热性,拉伸强度为64.8～82.6 MPa,玻璃化转变温度最高可超过487℃。薄膜的介电常数(D_k)为2.63～4.62(1 kHz～1 MHz)、2.46～2.75(10 GHz),介质损耗因数(D_f)为0.003 1～0.020 5(1 kHz～1 MHz)、0.006 6～0.017 4(10 GHz)。其中,薄膜B-PI(BPADA-DAPI)在10 GHz下的介电常数为2.75,介质损耗因数为0.006 6,表明在PI分子主链上同时引入半脂环和双酚A结构能制备兼具高频低介电常数、低介质损耗的PI薄膜。     

GO/PI复合薄膜的制备及性能研究

利用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再通过溶液共混法制备氧化石墨烯/聚酰亚胺(GO/PI)复合薄膜,采用XRD、TMA、TGA等对其结构和性能进行表征.结果表明:相对于不添加GO的PI薄膜而言,当复合薄膜中的GO质量分数为0.2％时,复合薄膜的力学性能得到很大提升,其中拉伸强度提高了26.77％,断裂伸长率提高了76.47％,弹性模量基本不变.当GO质量分数为0.1％时,复合薄膜的T5、T10最大值分别为587.3℃、603.3℃,相对于未添加GO的PI薄膜分别提高了2.44％、1.69％.说明适量GO的加入可以显著增强复合薄膜的力学性能和热学性能.     

无色透明聚酰亚胺-二氧化硅纳米复合薄膜的制备与性能

采用1S,2R,4S,5R-氢化均苯四甲酸二酐(H-PMDA)与含氟芳香族二胺2,2′-双(三氟甲基)联苯二胺(TFMB)通过一步高温溶液缩聚法制备了TFCPI半脂环族聚酰亚胺树脂及相应的无色透明聚酰亚胺薄膜TFCPI-0。采用TFCPI树脂基体,通过机械共混法与胶体纳米二氧化硅(SiO₂)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)分散液进行复合,制备了一系列不同SiO₂含量的无色透明聚酰亚胺复合薄膜。结果表明：当纳米SiO₂在复合薄膜中的质量分数为25%时,制备的TFCPI-25复合薄膜在450 nm波长处的透光率(T₄₅₀)与黄度指数(b^*)分别为87.8%与1.56,较TFCPI-0薄膜仅略有下降(T₄₅₀=88.5%,b^*=0.91)。TFCPI-25复合薄膜在氮气中的5%失重温度(T_5%)和玻璃化转变温度(T_g)与TFCPI-0薄膜处于同一水平。但TFCPI-25复合薄膜在50℃时的储能模...     

聚酰亚胺/纳米氧化铝复合薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚酰亚胺／A1203,纳米复合薄膜,通过测定胶液在贮存过程中粘度的变化研究了纳米复合胶液的贮存稳定性,采用热失重分析、拉伸强度和体积电阻率等测试方法研究了纳米复合薄膜的性能。结果表明,当A1K）,含量不大于14％时,纳米Alz03前驱体的存在对纳米复合胶液的贮存稳定性影响不大或基本上没有影响;与纯PI薄膜相比,Ah03含量不大于5％时,纳米复合薄膜的表观分解温度、拉伸强度以及常态下的体积电阻率均有明显提高：纳米A120,的存在有利于改善高温电性能。     

纳米氧化硅改性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

使用共混法制备了纳米SiO2/聚酰亚胺复合薄膜,研究了纳米SiO2添加量对该复合薄膜力学性能、电气强度以及耐电晕性能的影响,并讨论了树脂体系的固含量对该复合薄膜耐电晕性能的影响。结果表明:随着SiO2添加量的增大,薄膜的拉伸强度变化不大,但断裂伸长率下降明显,电气强度先升高后降低,SiO2含量为6%时电气强度达到最大值,耐电晕性能提高。随着树脂固含量的增大,薄膜的耐电晕性能也随之提高,最佳树脂固含量为19%。     

影响聚酰亚胺薄膜耐电晕性能测试因素的研究

为表征变频电机用聚酰亚胺复合薄膜材料的耐电晕性能提供一个可靠、准确的试验方法,在参照国内外相关标准的基础上,对杜邦Kapton 100CR薄膜进行了耐电晕性能测试,分析了外施脉冲电源、电极、测试温度环境等因素对薄膜耐电晕测试结果的影响,并提出在测试中需要注意的问题.     

蜂巢状聚酰亚胺多孔膜的制备及性能研究

为优化聚酰亚胺薄膜的各项性能,以含氟聚酰亚胺为聚合物,利用微乳液滴模板法制备了聚酰亚胺多孔膜。利用光学显微镜、扫描电镜、接触角测试仪、介电谱仪等对薄膜的形貌和性质进行测试,研究聚合物浓度对多孔膜形貌和性能的影响。结果表明:与聚酰亚胺平膜相比,聚酰亚胺多孔膜的介电常数和吸水性显著降低,同时高温下仍然能够保持多孔结构。     

聚酰亚胺薄膜的介电性能调控研究进展

聚酰亚胺作为一种特种工程塑料,因其优异的介电性能、力学性能及耐热稳定性而广泛应用在电工绝缘、电子等领域.通过分子结构设计和优选单体,可以调控聚酰亚胺的分子链结构,从而获得具有优异热稳定性和介电性能的聚酰亚胺薄膜.本文综述了调控聚酰亚胺介电性能的分子结构设计策略及聚酰亚胺结构对其介电性能的影响机制,并对介电性能调控的研究方向进行了展望.     

纳米胶体二氧化硅改性聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

首先,通过缩聚法制备了基于均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)单体的聚酰胺酸(PAA),在聚合过程中加入不同质量分数的胶体SiO2/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),制得PAA/SiO2杂化胶液.然后将杂化胶液在洁净干燥箱中于室温～350℃进行亚胺化,制得了PI/SiO2复合薄膜.对PI/SiO2复合薄膜进行衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)和热机械分析(TMA)测试,并采用阻抗分析法测试SiO2的引入对复合薄膜介电性能的影响.结果表明:成功制得了预期结构的复合薄膜,SiO2在PI基体中分布较为均匀.SiO2的引入提高了复合薄膜的耐热性和热尺寸稳定性,SiO2含量为25％的PI-25薄膜5％失重温度(T5％)和750℃时的残余质量分数分别为611℃与73％,分别较PI-0薄膜(未添加SiO2)提高了14.7℃和9.2％.在103～106 Hz频率范围内,复合薄膜表现出较为稳定的介电常数(Dk)与介质损耗因数(Df).纳米SiO2的引入略微提高了复合薄膜的Dk值,PI-25薄膜在1 MHz时的Dk值为3.58,较PI-0薄膜略有上升(Dk为3.20).     

纳米氮化铝/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为原料,分别采用机械搅拌法与高速砂磨法制备了一系列不同氮化铝(AlN)掺杂量的氮化铝/聚酰亚胺复合薄膜(AlN/PI).测试了复合薄膜的力学性能、热稳定性及电性能,并采用扫描电镜(SEM)观察了薄膜的断面形貌,系统分析了无机含量以及两种制备方式对复合薄膜各项...     

含羧基聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以3,5-二氨基苯甲酸(35DABA)、4,4’-二氨基二苯醚(44ODA)和3,3’,4,4’-四甲酸联苯二酐(BPDA)为原料,在强极性非质子有机溶剂中进行聚合反应,制得了高粘度含羧基聚酰胺酸(CPAA)溶液,经涂膜、热亚胺化,得到了坚韧透明的含羧基聚酰亚胺(CPI)薄膜,并对其性能进行了研究.结果表明:CPI薄膜...     

分散剂对炭黑/聚酰亚胺复合薄膜性能的影响

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺,均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,不同类型分散剂表面处理的炭黑为遮光填料,制备了一系列黑色聚酰亚胺(PI)薄膜,探讨分散剂对炭黑/PI薄膜表面形貌和性能的影响.结果表明:经分散剂表面处理后的炭黑在PI基体中的分散性及有机-无机的界面相容性得到提升,降低了炭黑团聚程度,提高了薄膜的性能;当采用YK-3(改性嵌段聚合物)分散剂处理炭黑时,薄膜的表面形貌和性能最佳,其电气强度、拉伸强度、断裂伸长率分别为145 kV/mm、146 MPa、38％,光透过率接近0.     

全有机聚酰亚胺复合电介质薄膜储能特性的研究进展

聚酰亚胺（PI）因其优异的性能在新型高温储能电介质材料领域得到广泛关注。与无机/PI复合电介质材料相比,全有机PI复合电介质材料可以在获得高介电常数和高储能密度的同时保持优异的力学性能。本文首先讨论了影响聚合物电介质材料储能特性的关键参数,包括介电常数、介质损耗、击穿场强、储能密度、充放电效率和耐热性,然后分别从物理共混和化学共混两个角度分类介绍了影响全有机PI复合电介质材料储能特性的关键因素及发展动态,最后,对如何有效提升全有机PI复合电介质材料的高温储能特性问题进行了总结,并对其未来发展方向进行了展望。