酞菁铜/聚芳醚腈复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-03-13 11:04
聚芳醚腈作为一类新型的高性能热塑性特种高分子材料,由于其具有芳链节的线性芳香族使其表现出高的热稳定性、优异的力学性能、热氧稳定性及抗辐射性能,使其成为一类结构材料、电子材料和电子元件应用于航天航空、电子、通信等成为可能。近年来,高介电常数的聚合物基复合材料在电子工业领域中越来越受到关注。进而将低成本合成技术和加工流动性能好的聚芳醚腈作为复合材料基体树脂的研究就孕育而生。因此本文将采用最普遍的方式即介电填料填充聚合物来制备高介电常数的高分子复合材料。本论文的主要研究内容与结果如下:1.通过高温热处理制备了高电导率CuPc聚合物。并对CuPc聚合物进行了FTIR、SEM及电导率表征测试,在700oC时,特征吸收峰变成了一个大的馒头峰,此时样品发生脱氢产生大量自由电子而保持了酞菁结构,因此电导率有很大提高,并且长径比很小。2.将制备得到的不同热处理温度的CuPc聚合物填充到PEN树脂。制备的CuPc聚合物/PEN复合材料,通过形貌、热学、力学、介电性能研究发现不同热处理CuPc聚合物在PEN树脂基体中有很好的分散,此外,复合材料具有很好的热稳定性能和力学性能,介电性能也有较大提升。随后在不同...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
酞菁铜齐聚物的分子结构图
电子科技大学硕士学位论文离域效应，如同半导体材料的内部和绝缘层在边界处组成内部边界同，所以 CuPc 显示出很高介电常数。此外由于 CuPc 的共轭 π 键电于位移出现游移极化从而有着高介电常数。CuPc 也有着固有的缺点使得CuPc介电损耗较高[17]。由于CuPc分子间范德华力作用很弱，使低弹性模量导致 CuPc 不易于加工。由于高分子基体的表面包覆作用层，又可减小填料介电损耗。因此，高分子复合材料具有和聚合物弹性模量，并保持基体的柔性。此外，酞菁铜在催化剂存在的条件菁铜齐聚物[18]。其结构如下图
1.3.4 新型聚合物基介电材料1.3.4.1 陶瓷-导体-聚合物三组分复合材料陶瓷/聚合物复合材料往往展现出弱的频率-介电常数以及温度-介电常数依赖性。但是加入太多的陶瓷填料往往会以牺牲复合材料的力学性能为条件，并且对介电常数的提高也不太明显。导电填料/聚合物复合材料往往呈现出低的渗滤阈值，然而在渗滤阈值附近，虽然介电常数的提高非常明显但是介电损耗也非常大。陶瓷-导体-聚合物三组分复合材料进入人们的视野。这种含有陶瓷，导电填料，聚合物的三元复合材料由于其具有优异的介电性能及其他性能而成为了高介电常数低介电损耗复合材料的绝佳候选者。Liu 小组[47]于 2013 开发了一种新颖的陶瓷二氧化钛(TiO2)，多壁碳纳米管导体(MWCNTs)以及聚芳醚腈(PEN)三组分复合薄膜，通过溶液流延成膜法以及超声波分散技术制备而成。以看出，纯聚芳醚腈薄膜对频率的依赖性比较小，当填料的含量增加时，复合薄膜对频率的依赖性增大了一些，这可能是 MWCNT 含量增大了的原因。有趣的是，我们在该三组分复合薄膜中发现了协同增强作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚芳醚腈连续纤维增强复合材料制备与性能研究[J]. 温汉东,钟家春,杨建,刘孝波. 塑料工业. 2011(08)
[2]碳纳米管/聚酰亚胺纳米复合材料的制备及动态力学性能和介电性能[J]. 贺国文,谢玲,谭凯元,李衡峰. 中国有色金属学报. 2011(05)
[3]聚芳醚腈砜的合成与介电性能[J]. 杨建,钟家春,刘孝波. 塑料工业. 2010(12)
[4]热处理对聚芳醚腈/改性石墨复合材料性能的影响[J]. 詹迎青,孟凡彬,雷雅杰,钟家春,赵睿,刘孝波. 塑料工业. 2010(09)
[5]聚苯硫醚对聚芳醚腈的增塑、增韧作用与性能研究[J]. 钟家春,詹迎青,刘孝波. 工程塑料应用. 2009(12)
[6]热处理对聚芳醚腈/玻璃纤维复合材料性能的影响[J]. 钟家春,孟凡斌,刘孝波. 工程塑料应用. 2009(10)
[7]碳纳米管填充的高介电常数聚合物基复合电介质材料[J]. 王岚,党智敏. 电工技术学报. 2006(04)
[8]碳纳米管填充聚合物复合材料的介电性能研究[J]. 党智敏,王岚. 功能材料信息. 2005(04)
[9]PVDF/PZT/CB高分子复合材料的介电耗能机制[J]. 张慧萍,晏雄,董跃清. 高分子材料科学与工程. 2004(02)
[10]酞菁铜的性能和应用研究进展[J]. 何智兵,黄勇刚,张溪文,赵高凌,杜丕一,韩高荣. 材料导报. 2000(10)
博士论文
[1]几种酞菁的合成、性质及其近红外发光器件研究[D]. 何为.大连理工大学 2008
[2]可控交联聚醚醚酮的分子设计与性能研究[D]. 刘新才.吉林大学 2004
本文编号：3080106
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
酞菁铜齐聚物的分子结构图
电子科技大学硕士学位论文离域效应，如同半导体材料的内部和绝缘层在边界处组成内部边界同，所以 CuPc 显示出很高介电常数。此外由于 CuPc 的共轭 π 键电于位移出现游移极化从而有着高介电常数。CuPc 也有着固有的缺点使得CuPc介电损耗较高[17]。由于CuPc分子间范德华力作用很弱，使低弹性模量导致 CuPc 不易于加工。由于高分子基体的表面包覆作用层，又可减小填料介电损耗。因此，高分子复合材料具有和聚合物弹性模量，并保持基体的柔性。此外，酞菁铜在催化剂存在的条件菁铜齐聚物[18]。其结构如下图
1.3.4 新型聚合物基介电材料1.3.4.1 陶瓷-导体-聚合物三组分复合材料陶瓷/聚合物复合材料往往展现出弱的频率-介电常数以及温度-介电常数依赖性。但是加入太多的陶瓷填料往往会以牺牲复合材料的力学性能为条件，并且对介电常数的提高也不太明显。导电填料/聚合物复合材料往往呈现出低的渗滤阈值，然而在渗滤阈值附近，虽然介电常数的提高非常明显但是介电损耗也非常大。陶瓷-导体-聚合物三组分复合材料进入人们的视野。这种含有陶瓷，导电填料，聚合物的三元复合材料由于其具有优异的介电性能及其他性能而成为了高介电常数低介电损耗复合材料的绝佳候选者。Liu 小组[47]于 2013 开发了一种新颖的陶瓷二氧化钛(TiO2)，多壁碳纳米管导体(MWCNTs)以及聚芳醚腈(PEN)三组分复合薄膜，通过溶液流延成膜法以及超声波分散技术制备而成。以看出，纯聚芳醚腈薄膜对频率的依赖性比较小，当填料的含量增加时，复合薄膜对频率的依赖性增大了一些，这可能是 MWCNT 含量增大了的原因。有趣的是，我们在该三组分复合薄膜中发现了协同增强作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚芳醚腈连续纤维增强复合材料制备与性能研究[J]. 温汉东,钟家春,杨建,刘孝波. 塑料工业. 2011(08)
[2]碳纳米管/聚酰亚胺纳米复合材料的制备及动态力学性能和介电性能[J]. 贺国文,谢玲,谭凯元,李衡峰. 中国有色金属学报. 2011(05)
[3]聚芳醚腈砜的合成与介电性能[J]. 杨建,钟家春,刘孝波. 塑料工业. 2010(12)
[4]热处理对聚芳醚腈/改性石墨复合材料性能的影响[J]. 詹迎青,孟凡彬,雷雅杰,钟家春,赵睿,刘孝波. 塑料工业. 2010(09)
[5]聚苯硫醚对聚芳醚腈的增塑、增韧作用与性能研究[J]. 钟家春,詹迎青,刘孝波. 工程塑料应用. 2009(12)
[6]热处理对聚芳醚腈/玻璃纤维复合材料性能的影响[J]. 钟家春,孟凡斌,刘孝波. 工程塑料应用. 2009(10)
[7]碳纳米管填充的高介电常数聚合物基复合电介质材料[J]. 王岚,党智敏. 电工技术学报. 2006(04)
[8]碳纳米管填充聚合物复合材料的介电性能研究[J]. 党智敏,王岚. 功能材料信息. 2005(04)
[9]PVDF/PZT/CB高分子复合材料的介电耗能机制[J]. 张慧萍,晏雄,董跃清. 高分子材料科学与工程. 2004(02)
[10]酞菁铜的性能和应用研究进展[J]. 何智兵,黄勇刚,张溪文,赵高凌,杜丕一,韩高荣. 材料导报. 2000(10)
博士论文
[1]几种酞菁的合成、性质及其近红外发光器件研究[D]. 何为.大连理工大学 2008
[2]可控交联聚醚醚酮的分子设计与性能研究[D]. 刘新才.吉林大学 2004
本文编号：3080106
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3080106.html
