纳米二氧化钛/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究
发布时间：2021-03-29 20:43
聚酰亚胺以其优异的耐热性和力学性能而受到了广泛的关注,但聚酰亚胺的综合性能还有待提高,而对聚酰亚胺进行改性是提升聚酰亚胺综合性能常用办法。在聚酰亚胺的诸多改性方法中,以无机物来改性聚酰亚胺这一课题一直是研究的热点。将纳米二氧化钛添加到聚酰亚胺中从而来提高聚酰亚胺材料的综合性能,是广受关注的研究方向。本文以两种硅烷偶联剂KH550和KH570,对纳米二氧化钛粒子和纳米二氧化钛管进行表面接枝改性,从而降低其表面能提高纳米二氧化钛在有机相中的分散性。并采用FT-IR、SEM、XRD对改性前后的纳米二氧化钛粒子和纳米二氧化钛管进行表征。FT-IR分析表明,对纳米二氧化钛的接枝改性成功;SEM分析表明,经硅烷偶联剂接枝改性后的纳米二氧化钛粒子和纳米二氧化钛管的分散性大大提升,且KH570对纳米二氧化钛的改性效果明显优于KH550。以4,4’-（4,4’-异丙基二苯氧基）二酞酸酐（BPADA）和间苯二胺（PDA）为单体,制备出一系列不同纳米二氧化钛粒子与纳米二氧化钛管含量的聚酰亚胺单层复合薄膜与三层复合薄膜。采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、万能拉伸测试、接触角测试、吸水率测试和电气强度测试...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米二氧化钛分子结构图
应用异的光屏蔽性质和一系列化学性质，在抗紫功能锂电池、新型复合材料等领域得到了广紫外光屏蔽效果，被作为防晒霜中重大的紫制备钛酸锂，这是一种被广泛用于做电池负应用于包装和抗菌等领域[44-45]。进展酰亚胺环的这一类高分子材料称为聚酰亚胺通常包含芳香族和脂肪族这两大类，在这广泛。这是因为芳香族聚酰亚胺其分子链中优异的力学性能和耐热性[46-47]。因而能适应图如图 1.2 所示。
类社会对耐热性优异的聚酰亚胺的需求也随之达到了巅峰，人们也在保存聚酰亚性的前提下对聚酰亚胺进行分子层面和复合材料等的改性，以求进一步拓宽聚酰适用范围。2、聚酰亚胺的合成方法许多文献对聚酰亚胺材料的具体合成步骤和方法都有过报道[52-54]，采用不同的酰亚胺的合成工艺也不尽相同，我对主要的合成方法进行归纳，主要包括下面三：（1）二胺与二酐合成聚酰亚胺聚酰亚胺合成一般分为两步。第一步，在室温下在质子型溶剂(通常采用 DMMAc)中，加入一定比例的二胺与二酐，发生缩合最后合成得到聚酰胺酸(PAA)；是将上一步反应所得 PAA 经化学亚胺化或者热亚胺化形成最终的聚酰亚胺材料胺化是指将 PAA 从 100oC 开始梯度升温到 300oC 附近，从而可以得到最终的聚；而化学亚胺化是指在胺类化学试剂的催化下，PAA 分子间形成化学键合得到聚[55]。“两步法”具体的反应过程如图 1.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气石对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响[J]. 高如琴,吴洁琰,郝丹迪,朱灵峰,赵晨. 硅酸盐学报. 2014(07)
[2]聚酰亚胺纳米复合薄膜的耐电晕机理[J]. 高波,吴广宁,曹开江,王鹏,罗杨. 高电压技术. 2013(12)
[3]功能性聚酰亚胺的研究进展[J]. 许梅芳,虞鑫海,徐永芬. 化工新型材料. 2013(09)
[4]纳米二氧化钛表面改性工艺条件的研究[J]. 马丽. 安徽化工. 2013(03)
[5]基于复凝聚法的纳米TiO2微胶囊制备[J]. 杨平,霍瑞亭. 纺织学报. 2013(04)
[6]铜掺杂纳米二氧化钛光催化性能研究进展[J]. 陈颖,孙露露,孙男男. 材料导报. 2013(07)
[7]油酸修饰对纳米二氧化钛在变压器油中分散性的影响[J]. 吕玉珍,张胜男,杜岳凡,陈牧天,李成榕. 无机材料学报. 2013(06)
[8]耐电晕聚酰亚胺薄膜表面电荷特性[J]. 孙志,韩柏,张冬,宋伟,何丽娟,王暄,雷清泉. 纳米技术与精密工程. 2010(06)
[9]纳米二氧化钛的表面改性技术进展[J]. 崔小明. 化工文摘. 2009(06)
[10]冷冻介质对纳米TiO2粉体分散的影响[J]. 佘希林,曹源,宋国君,周迪,王士财,崔晓丽. 中国粉体技术. 2009(04)
博士论文
[1]石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的制备及诱导石墨化研究[D]. 牛永安.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]TiO2锂离子电池负极材料的制备及结构与电化学性能研究[D]. 牛令辉.浙江大学 2014
[2]聚酰亚胺/SiO2-Al2O3三层复合薄膜的制备与表征[D]. 杨立倩.哈尔滨理工大学 2011
[3]PI/SiO2纳米杂化薄膜力学性能及电性能研究[D]. 董铁权.哈尔滨理工大学 2007
[4]Sn/C纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究[D]. 郑妙生.北京化工大学 2004
本文编号：3108162
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米二氧化钛分子结构图
应用异的光屏蔽性质和一系列化学性质，在抗紫功能锂电池、新型复合材料等领域得到了广紫外光屏蔽效果，被作为防晒霜中重大的紫制备钛酸锂，这是一种被广泛用于做电池负应用于包装和抗菌等领域[44-45]。进展酰亚胺环的这一类高分子材料称为聚酰亚胺通常包含芳香族和脂肪族这两大类，在这广泛。这是因为芳香族聚酰亚胺其分子链中优异的力学性能和耐热性[46-47]。因而能适应图如图 1.2 所示。
类社会对耐热性优异的聚酰亚胺的需求也随之达到了巅峰，人们也在保存聚酰亚性的前提下对聚酰亚胺进行分子层面和复合材料等的改性，以求进一步拓宽聚酰适用范围。2、聚酰亚胺的合成方法许多文献对聚酰亚胺材料的具体合成步骤和方法都有过报道[52-54]，采用不同的酰亚胺的合成工艺也不尽相同，我对主要的合成方法进行归纳，主要包括下面三：（1）二胺与二酐合成聚酰亚胺聚酰亚胺合成一般分为两步。第一步，在室温下在质子型溶剂(通常采用 DMMAc)中，加入一定比例的二胺与二酐，发生缩合最后合成得到聚酰胺酸(PAA)；是将上一步反应所得 PAA 经化学亚胺化或者热亚胺化形成最终的聚酰亚胺材料胺化是指将 PAA 从 100oC 开始梯度升温到 300oC 附近，从而可以得到最终的聚；而化学亚胺化是指在胺类化学试剂的催化下，PAA 分子间形成化学键合得到聚[55]。“两步法”具体的反应过程如图 1.5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气石对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响[J]. 高如琴,吴洁琰,郝丹迪,朱灵峰,赵晨. 硅酸盐学报. 2014(07)
[2]聚酰亚胺纳米复合薄膜的耐电晕机理[J]. 高波,吴广宁,曹开江,王鹏,罗杨. 高电压技术. 2013(12)
[3]功能性聚酰亚胺的研究进展[J]. 许梅芳,虞鑫海,徐永芬. 化工新型材料. 2013(09)
[4]纳米二氧化钛表面改性工艺条件的研究[J]. 马丽. 安徽化工. 2013(03)
[5]基于复凝聚法的纳米TiO2微胶囊制备[J]. 杨平,霍瑞亭. 纺织学报. 2013(04)
[6]铜掺杂纳米二氧化钛光催化性能研究进展[J]. 陈颖,孙露露,孙男男. 材料导报. 2013(07)
[7]油酸修饰对纳米二氧化钛在变压器油中分散性的影响[J]. 吕玉珍,张胜男,杜岳凡,陈牧天,李成榕. 无机材料学报. 2013(06)
[8]耐电晕聚酰亚胺薄膜表面电荷特性[J]. 孙志,韩柏,张冬,宋伟,何丽娟,王暄,雷清泉. 纳米技术与精密工程. 2010(06)
[9]纳米二氧化钛的表面改性技术进展[J]. 崔小明. 化工文摘. 2009(06)
[10]冷冻介质对纳米TiO2粉体分散的影响[J]. 佘希林,曹源,宋国君,周迪,王士财,崔晓丽. 中国粉体技术. 2009(04)
博士论文
[1]石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的制备及诱导石墨化研究[D]. 牛永安.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]TiO2锂离子电池负极材料的制备及结构与电化学性能研究[D]. 牛令辉.浙江大学 2014
[2]聚酰亚胺/SiO2-Al2O3三层复合薄膜的制备与表征[D]. 杨立倩.哈尔滨理工大学 2011
[3]PI/SiO2纳米杂化薄膜力学性能及电性能研究[D]. 董铁权.哈尔滨理工大学 2007
[4]Sn/C纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究[D]. 郑妙生.北京化工大学 2004
本文编号：3108162
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