聚酰亚胺/无机纳米复合薄膜的制备表征及性能研究

发布时间：2021-05-16 05:16

　　随着现代科技的飞速发展，传统的聚酰亚胺/无机复合材料已经满足不了许多领域的需求。由于均匀分散的聚酰亚胺/无机纳米复合材料的综合性能较优良，这就促使了聚酰亚胺/无机纳米复合材料成为各个领域研究的热点。本文以溶胶-凝胶法制备了化学交联的聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO2）纳米复合薄膜和聚酰亚胺/二氧化钛（PI/TiO2）纳米复合薄膜，并对纳米复合薄膜的结构、形貌和性能进行了研究。本文以正硅酸乙酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了加入偶联剂异氰酸丙基三乙氧基硅烷与未加入偶联剂的一系列不同二氧化硅含量的PI/SiO2复合薄膜，利用红外光谱、扫描电镜观察了薄膜的化学结构和微观结构，利用热重分析仪和电子万能拉伸试验机测试了薄膜的热学和力学性能。结果表明，加入偶联剂的复合薄膜中SiO2纳米颗粒在PI基体中分散均匀，其颗粒大小约为20-30nm，其热稳定性高于纯PI，并且力学性能明显提高。当二氧化硅颗粒含量在10wt%和8wt%时，交联与非交联纳米复合薄膜的断裂强度最大分别为105.4MPa和87.3MPa。本文以钛酸四丁酯/乙酰丙酮为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同二氧化钛含量的加入偶联剂异氰... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 聚合物/无机纳米复合材料概述
        1.2.1 聚合物/无机纳米复合材料的制备工艺
        1.2.2 聚合物/无机纳米复合材料的性能
    1.3 聚酰亚胺
        1.3.1 聚酰亚胺的种类
        1.3.2 聚酰亚胺的制备
        1.3.3 聚酰亚胺的性能
    1.4 改性聚酰亚胺
    1.5 聚酰亚胺纳米复合材料
        1.5.1 聚酰亚胺纳米复合材料的制备
        1.5.2 用于杂化的纳米颗粒结构与性能
        1.5.3 聚酰亚胺纳米复合材料的应用
    1.6 课题研究的目的和意义
    1.7 课题的研究内容
第2章 PI/SiO_2和 PI/TiO_2纳米复合薄膜制备
    2.1 PI/SiO_2纳米复合薄膜制备
        2.1.1 PI/SiO_2纳米复合薄膜的制备方法
        2.1.2 主要原料及仪器设备
        2.1.3 PI/SiO_2纳米复合薄膜制备过程
    2.2 PI/TiO_2纳米复合薄膜制备
        2.2.1 PI/TiO_2纳米复合薄膜的制备方法
        2.2.2 主要原料及仪器设备
        2.2.3 PI/TiO_2纳米复合薄膜制备过程
    2.3 本章小结
第3章 PI/SiO_2纳米复合薄膜表征及性能研究
    3.1 红外光谱表征
        3.1.1 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜红外光谱表征
        3.1.2 偶联剂 ICTOS 对 PI/SiO_2纳米复合薄膜残渣红外光谱的影响
    3.2 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜形貌
    3.3 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜的热稳定性
    3.4 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜的力学性能研究
        3.4.1 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜的断裂强度测试
        3.4.2 PI 及 PI/SiO_2纳米复合薄膜的断裂伸长率测试
    3.5 本章小结
第4章 PI/TiO_2纳米复合薄膜表征及耐电晕性能研究
    4.1 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜红外光谱表征
    4.2 X 射线衍射测试与分析
        4.2.1 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜的 X 射线衍射分析
        4.2.2 锐钛矿结构二氧化钛及 PI/TiO_2纳米复合薄膜残渣 X 射线衍射分析
    4.3 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜微观形貌
    4.4 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜介电性能研究
        4.4.1 聚合物/无机纳米复合薄膜介电性能及机理
        4.4.2 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜介电常数分析
        4.4.3 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜介电损耗分析
    4.5 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜耐电晕性能研究
        4.5.1 聚合物/无机纳米复合薄膜耐电晕性能及机理
        4.5.2 PI 及 PI/TiO_2纳米复合薄膜老化时间分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚酰亚胺/TiO2纳米杂化薄膜耐电晕性能的研究[J]. 冯宇,殷景华,陈明华,刘晓旭,雷清泉.  中国电机工程学报. 2013(22)
[2]表面放电对聚酰亚胺薄膜材料的电气损伤特性研究[J]. 罗杨,吴广宁,刘继午,曹开江,彭佳,张依强,朱光亚.  中国电机工程学报. 2013(25)
[3]化学法制备低介电常数聚酰亚胺的研究进展[J]. 金成九,王兴元,王晓工,和亚宁.  高分子通报. 2012(10)
[4]聚合物/无机纳米复合电介质介电性能及其机理最新研究进展[J]. 田付强,杨春,何丽娟,韩柏,王毅,雷清泉.  电工技术学报. 2011(03)
[5]聚合物纳米复合材料耐电晕机理的研究进展[J]. 罗杨,吴广宁,周力任,曹开江.  绝缘材料. 2009(04)
[6]耐电晕聚酰亚胺薄膜研究进展[J]. 黄孙息,饶保林,刘莉.  绝缘材料. 2009(01)
[7]聚酰亚胺性能及合成方法[J]. 曹红葵.  化学推进剂与高分子材料. 2008(03)
[8]聚酰亚胺的合成与研究[J]. 王卫,李承祥,张国斌,盛六四.  材料导报. 2008(02)

博士论文
[1]聚酰亚胺基介电复合材料的制备及其性能研究[D]. 贺国文.中南大学 2012
[2]聚酰亚胺/二氧化硅复合材料的制备与介电性能研究[D]. 章坚.浙江大学 2005

硕士论文
[1]低介电常数聚酰亚胺薄膜制备与性能研究[D]. 贾红娟.北京化工大学 2011
[2]聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的制备与性能研究[D]. 程井动.东华大学 2008
[3]聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备与表征[D]. 刘秋萍.陕西师范大学 2007
[4]聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备及表征[D]. 段春燕.天津大学 2005



本文编号：3189048