石墨烯/聚酰亚胺柔性复合薄膜的制备及其性能研究

发布时间：2022-08-09 18:21

　　聚酰亚胺（PI）是因其突出的机械性能、耐热稳定性、低介电性能以及耐化学腐蚀性等综合性能而被广泛的应用在微电子、隔膜、涂料、航天航空以及粘合剂等多个领域。芳香族PI分子链通常刚性较大,而且分子间作用力较强,这就使得聚合物分子链间的堆积很紧密,一般都具有难溶、难熔、加工成型困难等缺点,通过引入大体积、非芳环结构能克服芳香族PI的这些缺陷,但在一定程度上又会降低材料的热力学性能,从而限制它在一些领域的应用。石墨烯是一种新兴的碳材料,其优异的各项综合性能使其从被发现之初,就受到极高的关注。石墨烯独特的二维单层结构造就了其在光学、电学、热学和力学性能上的优势,已有研究证明可以在保持芳香族PI固有热性能前提下,进一步改善聚酰亚胺材料在力学及电学等方面的性能。鉴于上述理论研究背景,我们选用还原氧化石墨烯（RGO）纳米片来对聚合物材料进行改性,以制备石墨烯负载的聚合物纳米复合材料。由于石墨烯分子片层间存在较强的相互作用力,使得石墨烯分子自身容易发生团聚现象,不利于其在PI中的均匀分散,进而影响其对聚合物性能的改善。本实验在研究石墨烯对聚合物性能改善的同时,选用柔顺性不同的聚合物链,以期研究聚合物骨架结... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯的基本结构
        1.1.2 石墨烯的性能
        1.1.3 石墨烯的制备方法
        1.1.4 石墨烯的应用
    1.2 聚酰亚胺改性的研究现状
        1.2.1 传统聚酰亚胺
        1.2.2 聚酰亚胺的改性
    1.3 石墨烯负载的聚合物复合材料的研究
        1.3.1 非共价键修饰
        1.3.2 共价键修饰
    1.4 石墨烯/高分子聚合物薄膜的制备方法
    1.5 本论文选题意义和研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第2章 石墨烯/氧化石墨烯负载的芳香族聚酰亚胺的制备及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 聚酰亚胺纳米复合材料的制备
            2.2.3.1 氧化石墨烯(GO)的制备
            2.2.3.2 还原氧化石墨(RGO)的制备
            2.2.3.3 氧化石墨烯/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备
            2.2.3.4 石墨烯/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备
    2.3 产物的结构表征
        2.3.1 聚合物的合成
        2.3.2 GO及RGO的结构表征
        2.3.3 薄膜的光学透过性
        2.3.4 聚合物的机械性能
        2.3.5 薄膜的热力学性能
        2.3.6 薄膜的吸水性和表面自由能
        2.3.7 薄膜的电学性能分析
        2.3.8 复合薄膜的扫描电子显微镜(SEM)表征
    2.4 结论
第3章 石墨烯负载的脂环族聚酰亚胺的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 聚酰亚胺纳米复合材料的制备
    3.3 产物的结构表征
        3.3.1 材料的光学透过性
        3.3.2 聚合物的吸水性和表面性能
        3.3.3 薄膜的机械性能
        3.3.4 薄膜的热力学性能
        3.3.5 薄膜的电学性能分析
        3.3.6 复合薄膜的扫描电子显微镜(SEM)表征
    3.4 结论
第4章 石墨烯负载的脂环族柔性聚酰亚胺的制备及其性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 聚合物纳米复合材料的制备
    4.3 产物的结构表征
        4.3.1 材料的光学性能
        4.3.2 薄膜的机械性能
        4.3.3 聚合物的接触角和吸湿性
        4.3.4 复合薄膜的扫描电子显微镜(SEM)表征
    4.5 结论
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.1 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间研究成果



本文编号：3673051