氧化石墨烯的硅氧烷化及其增强聚酰亚胺的研究

发布时间：2018-01-15 01:29

本文关键词：氧化石墨烯的硅氧烷化及其增强聚酰亚胺的研究　出处：《苏州大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：聚酰亚胺(PI)是指分子链中含有酰亚胺环的一类聚合物。由于PI具有优异的热性能、优异的力学性能、高耐化学性、低介电常数以及良好的抗辐射性能,使PI广泛应用于航空航天工程、非线性光学器件、波导效应材料、液晶显示器以及电子工业中封装装置。然而,由于PI主链上含有苯环和酰亚胺环结构,导致其存在刚性大和可加工性差等缺点,最终限制了它在高技术领域的进一步应用。随着科学技术的发展,单功能材料已不能满足高性能领域的要求。因此,运用分子设计和分子工程获得多功能材料的复合,以实现材料性能的互补和优化。近年来,由于氧化石墨烯(GO)具有优异的物理和化学特性,复合材料已成为材料科学领域的一个研究热点和新的增长点,这也为制备高性能PI材料提供了一个新机遇。本文主要研究内容和结论如下:(1)本文采用Hummers法和超声剥离工艺制备了GO。分析结果表明,GO的片层厚度大约为0.822 nm。此外,GO表面上含有丰富的含氧官能团,有利于与柔性含硅二胺(DSX)的胺基反应,最终获得硅氧烷化的氧化石墨烯(DSX-GO)。分析结果表明,DSX-GO具有较好的分散性和热稳定性。(2)利用原位聚合的方法,制备了不同含量GO的PI/GO膜。红外和扫描电镜测试结果证明,GO的引入没有破坏PI基体的结构。热重分析和拉伸试验进一步证明,随着GO含量的增加,聚酰亚胺/氧化石墨烯(PI/GO)复合膜的热稳定性和力学性能有一定程度提高。此外,随着GO含量的增加,PI/GO复合膜的介电常数低于纯PI膜。然而,由于GO表面有丰富的含氧官能团,使其在PI基体中发生团聚,减弱了GO和PI基体之间的相互作用。(3)在上述研究的基础上,DSX功能化GO,然后通过DSX-GO来进一步加强了GO和PI基体之间的相互作用。结果表明,与PI/GO复合膜的性能相比,随着DSX-GO含量的增加,聚酰亚胺/硅氧烷化氧化石墨烯(PI/DSX-GO)复合膜的性能明显地改善。此外,结果同样表明,PI/DSX-GO复合膜的热分解温度达到510°C。PI/DSX-GO复合膜的拉伸模量和拉伸强度分别增加到20.08 GPa和321.74 MPa。
[Abstract]:In recent years , because of its excellent physical and chemical properties , it has become a hot spot and new growth point in the field of materials science . The results show that the thermal decomposition temperature of PI / DSX - GO composite membrane is 510 掳 C . The tensile modulus and tensile strength of PI / DSX - GO composite membrane are increased to 20.08 GPa and 321.74 MPa respectively .

【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ317;TB33

【共引文献】