高温热处理对聚酰亚胺前驱体凝胶膜性能的影响

考察不同温度处理的聚酰亚胺前驱体凝胶膜的热稳定性和力学性能,以及不同升温速率对薄膜亚胺化程度的影响.结果表明:随着升温速率的增大,薄膜的亚胺化程度略有下降,但随着处理温度的升高,其热稳定性能和力学性能都有明显的提高,拉伸强度、弹性模量增大到107MPa和2770MPa.     

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.     

聚酰亚胺薄膜热形变研究

采用静态热机械分析仪(TMA)考察了聚酰亚胺(PI)薄膜的热形变行为。在温度校正的基础上,对聚酰亚胺薄膜的亚胺化程度、玻璃化温度以及热膨胀系数α进行了研究。结果表明:TMA在一定载荷下测得薄膜的二次亚胺化表现为尺寸收缩,比IR更好地反映亚胺化程度,经过拉伸后薄膜的Tg有增加的趋势;与DSC相比,TMA对薄膜的Tg有更好的感应度,完全亚胺化PI的Tg达374.3℃;消除热历史后,材料的α升高,热循环次数对α影响小。     

聚酰胺酸薄膜表面热亚胺化动力学研究

采用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到表观黏度为1800m Pa·s的聚酰胺酸(PAA);通过衰减全发射红外光谱(ATR-FTIR)对聚酰胺酸凝胶膜表面亚胺化动力学进行了研究,结果表明:亚胺化程度随时间的增加和温度的升高而增大,并出现初期的快速和后期的慢速两个阶段。此外,由于薄膜下表面含有较多的残留溶剂,使其酰亚胺化程度高于上表面。用两步一级动力学模型进行关联,得到了相关的动力学参数。