聚酯/聚吡咯导电复合薄膜界面粘附性及电极性能研究

发布时间：2021-01-28 13:48

　　将导电聚合物聚吡咯涂覆于聚酯薄膜表面形成的导电复合薄膜可以应用于诸多领域,如作为柔性超级电容器的电极材料。但聚酯薄膜表面比较光滑,极性基团少,表面自由能低,润湿性和粘附性较差,致使聚吡咯层与薄膜表面的粘附较弱,极易脱落,所以需要对聚酯薄膜表面进行预改性以增强聚酯/聚吡咯导电复合薄膜的界面粘附同时改善复合膜电极的电容性能。本文首先采用等离子体处理预改性聚酯薄膜,研究等离子体处理时间的不同对聚酯薄膜表面性能及对聚酯/聚吡咯复合膜界面粘附性的影响,结果表明,氧等离子体预处理可以使聚酯薄膜的表面粗糙度增大、表面极性含氧官能团增多（主要是C-O）,表面电负性增强,可以显著改善聚酯/聚吡咯复合膜的界面粘附性,且表面粗糙度增大和表面电负性增强是界面粘附增强的主要原因。采用等离子体引发气相接枝聚合丙烯酸预改性聚酯薄膜,主要研究等离子体引发处理时间的不同对聚酯薄膜接枝率及表面性能以及对聚酯/聚吡咯复合膜界面粘附性的的影响,结果表明,当等离子体处理时间为500s时,聚酯薄膜表面接枝率最大,润湿性和反应性最好,此时聚吡咯对薄膜表面的粘附最强,这是因为聚吡咯的-NH基团与薄膜表面的-COOH基团形成了强烈的氢... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 聚酯简介
    1.2 聚酯薄膜的表面改性
        1.2.1 传统改性方法
        1.2.2 先进改性方法
        1.2.3 等离子体处理
    1.3 导电聚吡咯
        1.3.1 导电聚吡咯的导电机理
        1.3.2 导电聚吡咯掺杂机理
        1.3.3 聚吡咯的制备方法
    1.4 聚吡咯在超级电容器方面的应用
        1.4.1 超级电容器
        1.4.2 超级电容器的电极材料
        1.4.3 法拉第赝电容原理
        1.4.4 塑料基柔性超级电容器
    1.5 课题研究目的及主要内容
        1.5.1 课题研究目的
        1.5.2 课题研究主要内容
第二章 等离子体处理预改性聚酯薄膜
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 仪器与设备
        2.2.3 氧等离子体处理聚酯薄膜
        2.2.4 p-PET-PPy复合膜的制备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 AFM
        2.3.2 XPS
        2.3.3 ζ电位分析
        2.3.4 耐摩擦性能测试
        2.3.5 SEM
        2.3.6 表面电阻测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 p-PET-PPy复合膜的表面形貌观察
        2.4.2 p-PET-PPy复合膜耐磨性实验
        2.4.3 聚酯薄膜的表面粗糙度分析
        2.4.4 聚酯薄膜的表面化学组成分析
        2.4.5 聚酯薄膜表面ζ电位分析
        2.4.6 PET-PPy复合膜表面ζ电位分析
    2.5 本章小结
第三章 等离子体引发气相接枝聚合丙烯酸预改性聚酯薄膜
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 等离子体引发气相接枝聚合丙烯酸
        3.2.4 吡咯液相沉积聚合
    3.3 测试与表征
        3.3.1 接枝率
        3.3.2 接触角
        3.3.3 XPS
        3.3.4 FTIR
        3.3.5 耐磨性和表面电阻测试
        3.3.6 SEM
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 等离子体引发放电功率对接枝率及接触角的影响
        3.4.2 等离子体引发处理时间对接枝率及接触角的影响
        3.4.3 g-PET膜的XPS分析
        3.4.4 g-PET膜的FTIR分析
        3.4.5 g-PET-PPy复合膜的FTIR分析
        3.4.6 g-PET-PPy复合膜的SEM观察
        3.4.7 PET-PPy复合膜的表面电阻分析
    3.5 本章小结
第四章 聚酯/聚吡咯导电复合薄膜电极性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 聚酯/聚吡咯复合膜柔性电极材料的制备
        4.2.4 超级电容器的组装
    4.3 测试与表征
        4.3.1 聚酯/聚吡咯复合膜电极的负载量
        4.3.2 聚酯/聚吡咯复合膜电极电化学性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 聚酯/聚吡咯复合膜电极的负载量分析
        4.4.2 聚酯/聚吡咯复合膜电极的电化学性能
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]导电聚合物PPy和PAn在锂离子电池正极中的应用[D]. 范长岭.湖南大学 2012
[2]聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D]. 王春莹.江南大学 2011

硕士论文
[1]氧化锰一维纳米材料的制备及其电化学性能研究[D]. 杨川.武汉理工大学 2010



本文编号：3005104