聚酰亚胺/石墨烯复合材料成膜性能研究

发布时间：2020-12-09 01:47

　　聚酰亚胺（PI）因其突出的机械性能、耐热稳定性、低介电性能以及耐化学腐蚀性等综合性能而被广泛的应用在微电子、隔膜、涂料、航天航空以及粘合剂等多个领域。随着人们对材料应用性能要求的提高,制备高性能、多功能聚酰亚胺成为其重要的研究方向。石墨烯是一种新兴的碳材料,其独特的二维单层结构使其具有优异的光学、电学、热学和力学性能,因此,石墨烯从被发现之初,就受到研究者的高度关注,开发各类石墨烯纳米复合材料也成为目前的研究热点。本课题以聚酰亚胺及聚酰亚胺/石墨烯复合切片为原料,首先对两种原料的性能进行测试分析,然后对两种原料的成膜方法和成膜工艺进行实验探索,最后对聚酰亚胺及聚酰亚胺/石墨烯的两种薄膜的性能进行测试并进行对比分析,考察了石墨烯的加入对聚酰亚胺膜结构性能的影响。本文的主要研究结果如下:（1）通过FTIR分析可知,实验所用的原料切片为未亚胺化的聚酰胺酸及其复合材料,石墨烯的加入使基体聚合物在1219 cm-1和1243cm-1处吸收峰发生一定变化;通过TG及DSC测试分析知道,石墨烯的加入对原料切片的热学性能不会产生明显影响。（2）实验所用切片的最佳溶解溶剂为N-甲基吡络烷酮,溶液成膜的最... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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最普遍的用于合成PI（两步法）示意图

合薄膜的方法实际操作比较复杂且安全性不高，所以采用的比较少。一步法制备聚酰亚胺，主要步骤是使二胺及二酐在具有高沸点的溶剂中溶解，从而使溶液一定的温度下发生缩聚反应形成聚酰亚胺，这种反应过程是需要使用的如苯酚、氯代苯等沸点较高的溶剂，然而这类溶剂是有毒性的，它们的挥发会对人体产生很大伤害，而且这种反应的到的聚酰亚胺分子量一般比较低，使用这种方法的生产工艺也有待完善。另一种方法三步法的操作也比较复杂，这是因为三步法制备聚酰亚胺，首先需要聚酰胺酸脱水环化得到聚异酰亚胺，然后在酸碱催化剂的催化下发生异构化的化学反应，从而才能形成聚酰亚胺。具体步骤见图 1-2。一步法：三步法：

学位论文 第的结构4 年，曼彻斯特大学的 Geim[20-24]等人在石墨上成功剥下少量石墨烯便成功的被发现并进入人们的视线，迄今为止石墨烯仍是并且还完善了整个碳材料家族。石墨烯具有单原子层紧密相连层的碳原子是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构（成零维的富勒烯，也可以卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。


本文编号：2906036