层/层结构功能性聚合物复合膜的制备研究
发布时间：2020-12-27 14:12
聚合物薄膜具有相对密度小,化学稳定性好等优点,又具有良好的机械强度,抗冲击性,电绝缘性等。因此,聚合物薄膜的应用遍布农业、包装、电子等多个领域。但是,随着相关研究领域的不断扩大,对聚合物膜的性能要求也随之增加。人们需要赋予其新的性质以满足聚合物膜在精密电子器件、生物研究等尖端领域的应用。本论文研究了涂层法对聚合物薄膜改性的作用,这是一种较为操作便捷,成本低廉,方便可行的改性方法。即通过聚合物膜表面的涂层来增强膜的综合性能,以赋予其新的特性和更广泛的应用。本论文分为两部分,第一部分为通过涂层法制备柔性的具有层-层复合结构的高介电复合膜。通过采用旋转涂覆的方法成功地在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜表面涂覆了一层含有高含量钛酸钡（BT）的高介电涂层。具体地,采用固化的丙烯酸树脂作为粘合树脂将PET基材和BT涂层紧密地粘接在一起。SEM表面、断面形态的观察和分析可以证明此BT粒子在膜表面分布均匀,在丙烯酸树脂中有良好的分散性。高介电涂层与基材有良好的结合力（3M胶带不剥离）和耐溶剂性,其厚度仅为2μm左右,所以柔性得到了很好的保持。同时,与原始PET膜相比,BT体积含量为60%时,复合膜的介...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＰＥＴ瓜Ｔ复合膜的表面形态，ＢＴ－ＯＨ－ＫＨＷＯ的含量分别为（ａ）２０ｖｏ脱，（ｂ）４０ｖｏｌ％，??似如ｖ〇ｍ，似８０ｖ〇ｒｙ〇，?（ｄ）６０ｖｏｌ％?ＢＴ未经改性
??故选择此组分作为研究对象。图２－５（ｂ）为不同ＢＴ／丙稀酸树脂混合物的固含量对??复合膜的介电损耗的影响。可Ｗ明显地看出介电损耗随固含量的增减性与介电常??数的变化相同，即当固含量下降时，介电常数増加，同时介电损耗也増加。与前??文所述的变化相同，介电损耗与介电常数増减性常常一致。??２．４．５?ＨＤＩ固化剂对ＰＥＴ／ＢＴ复合膜介电常数影响??图２－６为在频率为１００?ｋＨｚ时，ＢＴ含量为２０ｖｏｌ％，不同ＢＴ７丙帰酸树脂固??含量所制备的ＰＥＴ／ＢＴ复合膜的介电常数的柱状对比图，其中黑色为未加入ＨＤＩ??固化剂，红色为加入了?ＨＤＩ固化剂。从黑色及红色柱状图，更能直观地看出复??合膜的介电常数随固含量减小所呈现出的增加趋势。但是也可明显看出，在相同??条件下，加入ＨＤＩ的复合膜的介电常数都要低于未加ＨＤＩ复合膜的介电常数。??这是由于两稀酸树脂与ＨＤＩ之间的交联作用限制了?ＢＴ粒子的极化作用。更进一??步
Ｆｉｇ．２－８?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＥＴ－客－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ａｔ?ｄｉ瓶ｒｅｎｔ??ｍａｇｎ巧ｃａｔｉｏｎｓ：?（ａ）?ｌＯＯＯＯｘ；?（ｂ）?２００００ｘ?ａｎｄ?（ｃ）?４００００ｘ??比前边的图２－２（ａ），（ｂ）与此处图２－８?（ａ），?（ｂ）和似，不同的是从此图中可Ｗ看出ＰＥＴ??基材与ＢＴ／丙稀酸树脂涂层之间连接非常紧密Ｗ至于都不能看到两者清惭的边?’??界。这是由于，此高介电涂层不是仅通过粘接作用在ＰＥＴ表面，而且还通过化??学共价键的方式引入。所Ｗ，此方法可Ｗ増强ＰＥＴ基材与ＢＴ／丙稀酸树脂之间的??界面作用。??ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电性质为图２－９所示，从图中可Ｗ看出，在??ＢＴ含量为４０ｖｏｌ％时，ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电常数随频率依然呈缓慢??下降的趋势，但是稍稍高于ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ和ＰＥＴ／ＢＴ膜，尤其是ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ??复合膜的介电常数在１００?ｋＨｚ时能达到２．７２，与ＰＥＴ原始膜相比增加明显。再??观察图２－９肋，可发现ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电损耗最低，且明显低于??ＰＥＴ原始膜。ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ的介电常数虽较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2表面包覆改性钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能[J]. 王亚军,武晓娟,冯长根,曾庆轩. 功能材料. 2015(01)
[2]聚合物表面光化学改性研究进展[J]. 赵长稳,马育红,刘莲英,陈冬,王力,杨万泰. 高分子材料科学与工程. 2014(02)
[3]聚苯胺包覆碳纳米管/聚芳醚酮基高介电常数复合材料[J]. 张云鹤,李雪源,王琦桐,姜文龙,姜振华. 复合材料学报. 2013(S1)
[4]甲基丙烯酸甲酯在流延聚丙烯薄膜表面的紫外光引发接枝改性[J]. 丁碧妍,褚国红,张书香. 济南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]高介电常数聚合物基复合材料研究进展[J]. 尚继武,张以河,吕凤柱. 材料工程. 2012(05)
[6]表面改性纳米TiO2粒子杂化PI薄膜的制备与性能研究[J]. 李亮荣,丁永红,齐海霞,刘峰. 化工新型材料. 2012(01)
[7]表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究[J]. 康慧,刘莲英,杨万泰. 北京化工大学学报(自然科学版). 2011(05)
[8]BaTiO3表面改性对其环氧树脂复合材料性能的影响[J]. 罗遂斌,于淑会,孙蓉,梁先文,杜如虚. 电子元件与材料. 2011(01)
[9]高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材料[J]. 卢鹏荐,王一龙,孙志刚,官建国. 化学进展. 2010(08)
[10]新型抗静电整理剂ITO(掺锡氧化铟)[J]. 王瑞莉,沈诚,李戎,宋阳,王建庆. 印染. 2010(16)
博士论文
[1]高介电无机/有机复合材料的研究[D]. 党智敏.清华大学 2003
硕士论文
[1]钛酸钡/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究[D]. 林友琴.北京化工大学 2008
本文编号：2941883
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＰＥＴ瓜Ｔ复合膜的表面形态，ＢＴ－ＯＨ－ＫＨＷＯ的含量分别为（ａ）２０ｖｏ脱，（ｂ）４０ｖｏｌ％，??似如ｖ〇ｍ，似８０ｖ〇ｒｙ〇，?（ｄ）６０ｖｏｌ％?ＢＴ未经改性
??故选择此组分作为研究对象。图２－５（ｂ）为不同ＢＴ／丙稀酸树脂混合物的固含量对??复合膜的介电损耗的影响。可Ｗ明显地看出介电损耗随固含量的增减性与介电常??数的变化相同，即当固含量下降时，介电常数増加，同时介电损耗也増加。与前??文所述的变化相同，介电损耗与介电常数増减性常常一致。??２．４．５?ＨＤＩ固化剂对ＰＥＴ／ＢＴ复合膜介电常数影响??图２－６为在频率为１００?ｋＨｚ时，ＢＴ含量为２０ｖｏｌ％，不同ＢＴ７丙帰酸树脂固??含量所制备的ＰＥＴ／ＢＴ复合膜的介电常数的柱状对比图，其中黑色为未加入ＨＤＩ??固化剂，红色为加入了?ＨＤＩ固化剂。从黑色及红色柱状图，更能直观地看出复??合膜的介电常数随固含量减小所呈现出的增加趋势。但是也可明显看出，在相同??条件下，加入ＨＤＩ的复合膜的介电常数都要低于未加ＨＤＩ复合膜的介电常数。??这是由于两稀酸树脂与ＨＤＩ之间的交联作用限制了?ＢＴ粒子的极化作用。更进一??步
Ｆｉｇ．２－８?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＥＴ－客－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ａｔ?ｄｉ瓶ｒｅｎｔ??ｍａｇｎ巧ｃａｔｉｏｎｓ：?（ａ）?ｌＯＯＯＯｘ；?（ｂ）?２００００ｘ?ａｎｄ?（ｃ）?４００００ｘ??比前边的图２－２（ａ），（ｂ）与此处图２－８?（ａ），?（ｂ）和似，不同的是从此图中可Ｗ看出ＰＥＴ??基材与ＢＴ／丙稀酸树脂涂层之间连接非常紧密Ｗ至于都不能看到两者清惭的边?’??界。这是由于，此高介电涂层不是仅通过粘接作用在ＰＥＴ表面，而且还通过化??学共价键的方式引入。所Ｗ，此方法可Ｗ増强ＰＥＴ基材与ＢＴ／丙稀酸树脂之间的??界面作用。??ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电性质为图２－９所示，从图中可Ｗ看出，在??ＢＴ含量为４０ｖｏｌ％时，ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电常数随频率依然呈缓慢??下降的趋势，但是稍稍高于ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ和ＰＥＴ／ＢＴ膜，尤其是ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ??复合膜的介电常数在１００?ｋＨｚ时能达到２．７２，与ＰＥＴ原始膜相比增加明显。再??观察图２－９肋，可发现ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ／ＢＴ复合膜的介电损耗最低，且明显低于??ＰＥＴ原始膜。ＰＥＴ－ｇ－ＰＨＥＭＡ的介电常数虽较高
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2表面包覆改性钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能[J]. 王亚军,武晓娟,冯长根,曾庆轩. 功能材料. 2015(01)
[2]聚合物表面光化学改性研究进展[J]. 赵长稳,马育红,刘莲英,陈冬,王力,杨万泰. 高分子材料科学与工程. 2014(02)
[3]聚苯胺包覆碳纳米管/聚芳醚酮基高介电常数复合材料[J]. 张云鹤,李雪源,王琦桐,姜文龙,姜振华. 复合材料学报. 2013(S1)
[4]甲基丙烯酸甲酯在流延聚丙烯薄膜表面的紫外光引发接枝改性[J]. 丁碧妍,褚国红,张书香. 济南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]高介电常数聚合物基复合材料研究进展[J]. 尚继武,张以河,吕凤柱. 材料工程. 2012(05)
[6]表面改性纳米TiO2粒子杂化PI薄膜的制备与性能研究[J]. 李亮荣,丁永红,齐海霞,刘峰. 化工新型材料. 2012(01)
[7]表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究[J]. 康慧,刘莲英,杨万泰. 北京化工大学学报(自然科学版). 2011(05)
[8]BaTiO3表面改性对其环氧树脂复合材料性能的影响[J]. 罗遂斌,于淑会,孙蓉,梁先文,杜如虚. 电子元件与材料. 2011(01)
[9]高介电常数、低介电损耗的聚合物基复合材料[J]. 卢鹏荐,王一龙,孙志刚,官建国. 化学进展. 2010(08)
[10]新型抗静电整理剂ITO(掺锡氧化铟)[J]. 王瑞莉,沈诚,李戎,宋阳,王建庆. 印染. 2010(16)
博士论文
[1]高介电无机/有机复合材料的研究[D]. 党智敏.清华大学 2003
硕士论文
[1]钛酸钡/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究[D]. 林友琴.北京化工大学 2008
本文编号：2941883
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