导电聚酰亚胺复合薄膜的制备及其性能研究

发布时间：2017-09-27 18:35

  本文关键词：导电聚酰亚胺复合薄膜的制备及其性能研究

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【摘要】：聚酰亚胺(PI)因性能优异而在各个高新领域中得到了广泛的应用。但是PI的绝缘性限制了其在导电方面的应用。因此对聚酰亚胺进行导电改性研究,使其具备一定的导电性,同时保持其它的优异性能,可拓宽其应用领域。本论文的目的是为了增加聚酰亚胺的导电性,以及探讨填料加入到聚酰亚胺中对其它方面性能的影响。本论文主要进行了以下几个方面的研究:(1)合成高粘度聚酰胺酸(PAA),以保证亚胺化后的PI膜具有优异的机械性能;(2)采用原位聚合法,制备一系列不同导电片状镍粉(CFNP)含量的CFNP/PI复合薄膜并对其相关性能进行了研究;(3)选用KH550和NDZ-401对导电链状镍粉(CCNP)进行改性研究,挑选较优填料及其含量;(4)制备不同改性链状镍粉(MCCNP)含量的MCCNP/PI复合薄膜,对其相关性能进行研究并与CFNP/PI复合薄膜进行对比。研究结果显示:(1)当酐胺物质的量之比控制在1.000:1~1.010:1时可获得机械性能较好的PI膜;(2)当CFNP质量分数为21.5%时,PI/CFNP复合薄膜的体积电阻率突降至3.55×108Ω·cm,达到渗流阈值,导电性能明显提高,达到了抗静电的效果,同时热性能优异,综合性能达到最佳;(3)使用0.8%NDZ-401作为改性剂时,CCNP的分散效果最佳;(4)当MCCNP的质量分数为17.5%时,MCCNP/PI复合薄膜的体积电阻率突降至6.17×107Ω·cm,达到渗流阈值,MCCNP在该复合薄膜中具有较低的渗流阈值。综上,当选用质量分数为17.5%的MCCNP制备导电PI复合薄膜时性能最佳,获得的MCCNP/PI复合薄膜具有优异的抗静电效果以及热性能,同时复合薄膜的力学性能整体也保持在一个较优的水平,此复合薄膜可作为耐高温电磁屏蔽膜应用在微电子、航空航天等领域中。
【关键词】：聚酰胺酸 聚酰亚胺 导电片状镍粉 导电链状镍粉 硅烷偶联剂 钛酸酯偶联剂
【学位授予单位】：江汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ323.7;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 聚酰亚胺简介10-12
• 1.1.1 聚酰亚胺的性能10-11
• 1.1.2 聚酰亚胺的合成方法11-12
• 1.2 聚酰亚胺的改性研究12-15
• 1.2.1 透明型聚酰亚胺13
• 1.2.2 可溶性聚酰亚胺13-14
• 1.2.3 功能型聚酰亚胺14
• 1.2.4 聚酰亚胺/无机纳米复合材料14-15
• 1.3 导电复合材料简介15-16
• 1.3.1 导电复合材料的分类及加工方法15
• 1.3.3 导电复合材料的应用15-16
• 1.4 导电聚酰亚胺复合材料的制备方法16-18
• 1.4.1 原位聚合法16
• 1.4.2 溶液混合法16-17
• 1.4.3 积层复合法17
• 1.4.4 表面改性自金属化法17
• 1.4.5 离子注入法17-18
• 1.5 聚酰亚胺用导电填料18-20
• 1.5.1 纳米金属物质18
• 1.5.2 含碳纳米物质18-20
• 1.5.3 结构性导电聚合物20
• 1.6 导电聚酰亚胺的应用20-21
• 1.6.1 集成电路、电磁屏蔽方面20
• 1.6.2 导电膜剂、涂料方面20-21
• 1.6.3 其他方面21
• 1.7 本课题的研究目的、意义及研究内容21-23
• 1.7.1 课题的研究目的和意义21-22
• 1.7.2 主要研究内容22-23
• 第2章 导电片状镍粉/聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能研究23-39
• 2.1 前言23
• 2.2 实验部分23-28
• 2.2.1 实验原料23-24
• 2.2.2 实验仪器24-25
• 2.2.3 PI薄膜的制备25-26
• 2.2.4 不同含量CFNP/PI复合薄膜的制备26
• 2.2.5 测试及表征26-28
• 2.3 结果与讨论28-38
• 2.3.1 高粘度PAA的合成及其PI膜的性能28-29
• 2.3.2 聚酰胺酸储存稳定性分析29-30
• 2.3.3 PAA/CFNP溶液的粘度分析30
• 2.3.4 纯PI膜及PI/CFNP复合薄膜的FTIR分析30-31
• 2.3.5 纯PI膜及PI/CFNP复合薄膜的光透过性分析31-32
• 2.3.6 PI/CFNP复合薄膜的SEM分析32-33
• 2.3.7 PI/CFNP复合薄膜的力学性能分析33-34
• 2.3.8 PI/CFNP复合薄膜的热性能分析34-35
• 2.3.9 PI/CFNP复合薄膜的电性能分析35-37
• 2.3.10 CFNP最佳含量分析37-38
• 2.4 小结38-39
• 第3章 改性链状镍粉/聚酰亚胺复合薄膜的制备及其性能研究39-58
• 3.1 前言39-40
• 3.2 实验部分40-43
• 3.2.1 实验原料40
• 3.2.2 实验仪器40-41
• 3.2.3 实验方法41-42
• 3.2.4 性能测试与表征42-43
• 3.3 实验结果与讨论43-56
• 3.3.1 偶联剂的改性机理43-46
• 3.3.2 改性后CCNP的SEM图谱分析46-48
• 3.3.3 改性后CCNP的吸油量测试48
• 3.3.4 MCCNP/PI的FTIR分析48-49
• 3.3.5 MCCNP/PI复合薄膜的XRD分析49-50
• 3.3.6 MCCNP/PI复合薄膜的力学性能分析50-52
• 3.3.7 MCCNP/PI复合薄膜的热学性能分析52-53
• 3.3.8 MCCNP/PI复合薄膜的DSC曲线分析53-54
• 3.3.9 MCCNP/PI复合薄膜的体积电阻率分析54-55
• 3.3.10 MCCNP最佳含量分析55
• 3.3.11 最佳填料含量时两种复合薄膜性能对比55-56
• 3.4 小结56-58
• 结论58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表论文65

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4 司e，

本文编号：931311