纳米Al 2 O 3 /SiO 2 改性共聚聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

发布时间：2021-07-23 05:10

　　聚酰亚胺薄膜具有突出的热稳定性,机械性能和介电性能而被广泛应用于电子电工,汽车和航空航天等领域。随着科学技术的不断的进步,应用领域的不断推广,对聚酰亚胺薄膜材料的性能需求也不断提升,尤其国产聚酰亚胺薄膜的性能明显跟不上国外的高性能PI薄膜,因此对聚酰亚胺薄膜的性能改进成为国内的研究热点。本文选择具有良好分散性和防粘性的纳米SiO₂及具有突出高电阻率的纳米Al2O3作为填料,并对其进行表面改性。以共聚酰亚胺为基体,分别采用原位聚合法和共混法制备了纳米SiO₂/Co-PI和纳米A12O3/Co-PI复合薄膜,并对复合薄膜的热稳定性,机械性能和介电性能等性能进行了表征分析。实验结果表明,（1）通过参数为n二胺:n二酐=1:1.015,noDA:np-PDA=7:3,单体固含量为10%,反应时间为15h,反应温度为25℃和梯度升温热亚胺化法的工艺制备得到的薄膜具有良好的热稳定性和机械拉伸性能。（2）采用APTES法和改进APTES法得到的改性纳米SiO₂和Al2O3分别具有良好的分散性。（3）无论是原位聚合法还是直接共混法,纳米... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚酰亚胺概述
        1.2.1 聚酰亚胺材料的分类
            1.2.1.1 热塑性聚酰亚胺
            1.2.1.2 热固性聚酰亚胺
        1.2.2 聚酰亚胺的合成
            1.2.2.1 溶液缩聚法
            1.2.2.2 熔融缩聚法
            1.2.2.3 界面缩聚法
            1.2.2.4 气相沉积法
        1.2.3 聚酰亚胺的性能
        1.2.4 聚酰亚胺的应用
        1.2.5 聚酰亚胺的展望
    1.3 聚酰亚胺薄膜简介
        1.3.1 影响聚酰亚胺薄膜性能的因素
        1.3.2 聚酰亚胺薄膜的改性方法
            1.3.2.1 聚酰亚胺薄膜的结构改性
            1.3.2.2 聚酰亚胺薄膜的复合改性
        1.3.3 聚酰亚胺薄膜的应用前景
    1.4 无机纳米材料概述
        1.4.1 无机纳米材料的分类
        1.4.2 无机纳米材料的制备方法
        1.4.3 无机纳米材料的改性方法
        1.4.4 无机纳米材料的应用前景
    1.5 本课题研究意义和主要内容
第二章 共聚聚酰亚胺薄膜的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 共聚聚酰亚胺薄膜的制备
        2.2.3 共聚聚酰亚胺薄膜的测试表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 聚酰胺酸PAA的粘度分析
        2.3.2 共聚聚酰亚胺薄膜的扫描电镜表征
        2.3.3 共聚聚酰亚胺薄膜的红外光谱分析
        2.3.4 共聚聚酰亚胺薄膜的热失重分析
        2.3.5 共聚聚酰亚胺薄膜的机械性能
    2.4 本章小结
第三章 原位法SiO_2/共聚聚酰亚胺复合薄膜的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 实验过程
            3.2.2.1 纳米SiO_2粒子的改性
            3.2.2.2 SiO_2/共聚聚酰亚胺复合薄膜的制备
        3.2.3 SiO_2/共聚聚酰亚胺复合薄膜的测试表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SiO_2透射电子显微镜(TEM)分析
        3.3.2 SiO_2及复合薄膜的傅里叶红外(FT-IR)光谱分析
        3.3.3 复合薄膜的扫描电子显微镜(SEM)分析
        3.3.4 复合薄膜的热失重(TGA)分析
        3.3.5 复合薄膜的机械拉伸性能分析
        3.3.6 复合薄膜的介电性能分析
    3.4 本章小结
第四章 共混法Al_2O_3/共聚聚酰亚胺复合薄膜的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 实验过程
            4.2.2.1 纳米Al_2O_3粒子的改性
            4.2.2.2 Al_2O_3/共聚聚酰亚胺复合薄膜的制备
        4.2.3 Al_2O_3/共聚聚酰亚胺复合薄膜的测试表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Al_2O_3改性前后的透射电子显微镜(TEM)分析
        4.3.2 Al_2O_3及复合薄膜的傅里叶红外(FT-IR)光谱分析
        4.3.3 复合薄膜的扫描电子显微镜(SEM)分析
        4.3.4 复合薄膜的热失重(TGA)分析
        4.3.5 复合薄膜的机械拉伸分析
        4.3.6 复合薄膜的介电性能分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
硕士期间发表论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]超薄聚酰亚胺薄膜研究与应用进展[J]. 刘金刚,倪洪江,高鸿,杨士勇.  航天器环境工程. 2014(05)
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硕士论文
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[5]纳米硅/铝氧化物改性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究[D]. 刘俊.哈尔滨理工大学 2010
[6]聚酰亚胺/改性纳米二氧化硅复合薄膜的性能研究[D]. 吴瑶.东华大学 2009
[7]对苯二胺/4，4’-二氨基二苯醚/均苯四酸二酐型聚酰亚胺纤维的研究[D]. 黄荣辉.四川大学 2007
[8]纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及性能分析[D]. 赵斯梅.哈尔滨理工大学 2006
[9]高分子对无机纳米粒子的表面改性研究[D]. 王斌.清华大学 2005



本文编号：3298667