纳米纤维素与聚合物复合用于柔性电子器件基底的研究
发布时间：2021-08-09 08:22
柔性电子器件具有质量轻,便携,可以折叠、卷曲等优点,是未来电子产品发展的方向。其中基底材料的选取至关重要,基底对柔性电子器件起支撑和保护作用,是电子器件实现柔性化的关键。目前最常见的用作柔性基底的材料是高分子聚合物,如环氧树脂、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯等。但聚合物材料作为柔性电子器件基底仍存在一些问题,如:聚合物热稳定性差、力学性能不佳等。因此,为了使聚合物更好的用作柔性电子器件的基底材料,本课题选用纤维素纳米纤丝（Cellulose Nanofibrillated,CNF）作为增强相,通过纤维素纳米纤丝与聚合物复合的方法有效改善了聚合物性能。在常用聚合物中,环氧树脂固化方便、透明、成本低、物理机械性能和电绝缘性能优良,是一种应用广泛的高分子材料,然而它具有韧性不足、耐热性能不高的缺点。根据环氧树脂热膨胀系数高、温度变化时热稳定性不佳,而CNF透明、热稳定性能良好的特性,用制得的CNF透明薄膜浸渍环氧树脂获得了新的复合基底材料。与纯环氧树脂相比,复合膜的热膨胀系数由46ppm/K下降至19ppm/K,透光率可达89%,表面平滑（粗糙度2.15nm）,机械性能良好。在此基础上,在复合...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 柔性电子器件基底研究现状
1.3 环氧树脂与聚芳酯性能介绍
1.3.1 环氧树脂简介
1.3.2 聚芳酯简介
1.4 纳米纤维素概述
1.4.1 纳米纤维素制备
1.4.2 纳米纤维素改性
1.4.3 纳米纤维素在柔性电子器件基底中的应用
1.5 课题研究的目的及主要内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 纳米纤维素/环氧树脂复合材料的性能研究
2.1 引言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 基底材料表面及内部微观结构分析
2.3.2 光学性能测试
2.3.3 热性能测试
2.3.4 红外光谱分析
2.3.5 机械性能和表面平整度测试
2.3.6 耐热性能及导电性测试
2.4 本章小结
第三章 聚己内酯改性纳米纤维素/聚芳酯复合材料的制备
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 CNF及改性后的红外光谱图和热重分析
3.3.2 膜材料的内部微观结构
3.3.3 复合膜的热重分析
3.3.4 复合膜的光学性能
3.3.5 复合膜的力学性能分析
3.3.6 复合膜的表面粗糙度
3.3.7 导电性能分析
3.4 本章小结
第四章 纳米纤维素/聚芳酯复合材料的性能分析
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 基底材料的SEM分析
4.3.2 膜材料的红外分析
4.3.3 复合膜热分解温度和玻璃化转变温度测试
4.3.4 透光率分析
4.3.5 力学性能
4.3.6 表面性能
4.3.7 电学性能测试
4.4 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米纤维素制备技术及产业化现状[J]. 吴清林,梅长彤,韩景泉,岳一莹,徐信武. 林业工程学报. 2018(01)
[2]聚乙烯醇/水性聚氨酯/纳米纤维素静电纺纤维的研究[J]. 杨欣,戴磊,龙柱. 江苏造纸. 2017(01)
[3]H型和Na型羧基纤维素表面改性接枝己内酯的比较研究[J]. 刘瑞,付时雨. 中国造纸学报. 2017(01)
[4]纤维素纳米纤维-环氧树脂复合材料的制备与研究[J]. 颜明,宋冰,陆海龙,马金霞,周小凡. 中华纸业. 2016(14)
[5]纳米纤维素纤维的表面改性及其对硝化纤维素膜力学性能的影响[J]. 王文俊,崔小月,朱海东,邵自强,左英英. 兵工学报. 2016(02)
[6]纤维素纳米纤维对环氧树脂/聚己内酯共混体系结构及性能影响[J]. 叶志鹏,张艳,寇彦平,陈凤华,聂玉静,傅深渊. 高分子材料科学与工程. 2015(11)
[7]TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展[J]. 戴磊,龙柱,张丹. 材料工程. 2015(08)
[8]纳米纤维素微晶的制备、改性及其应用[J]. 刘颖,任学宏. 材料导报. 2015(11)
[9]柔性显示器件用聚酰亚胺基板的研究与应用进展[J]. 刘金刚,倪洪江,郭远征,宋勇志,杨士勇. 精细与专用化学品. 2014(09)
[10]柔性显示衬底的研究及进展[J]. 冯魏良,黄培. 液晶与显示. 2012(05)
博士论文
[1]纳米纤维素改性及其增强环境响应复合材料的研究[D]. 田晨.华南理工大学 2015
[2]功能化纳米纤维素的设计、构建及其在药物缓控释中的应用研究[D]. 唐丽荣.福建农林大学 2013
硕士论文
[1]纳米纤维素和聚碳酸酯复合用于柔性OLED显示基底的研究[D]. 袁长龙.华南理工大学 2017
[2]纳米纤维素接枝甲基丙烯酸的制备及其改性PMMA的性能研究[D]. 王培洋.哈尔滨理工大学 2016
[3]聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备及其性能研究[D]. 吴骏.东华大学 2016
[4]纳米纤维素对环氧树脂改性体系结构及性能影响研究[D]. 寇彦平.浙江农林大学 2015
[5]PEDOT:PSS薄膜的改性及其作阳极在柔性有机光电器件中的应用[D]. 周世杰.华南理工大学 2014
[6]C-6氧化纤维素醋酸酯的制备及其性能研究[D]. 王凯.华南理工大学 2013
[7]纳米微晶纤维素的TEMPO改性及用于纸浆性能的改善[D]. 程正亮.齐鲁工业大学 2013
[8]纤维素纳米纤丝高强度膜材料的制备与性能[D]. 李勍.东北林业大学 2013
[9]纳米纤维素纤丝/环氧树脂复合材料的研究[D]. 潘佳.南京林业大学 2012
[10]纤维素纳米晶的乙酰化及改性聚氨酯材料的研究[D]. 林松.武汉理工大学 2012
本文编号：3331723
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 柔性电子器件基底研究现状
1.3 环氧树脂与聚芳酯性能介绍
1.3.1 环氧树脂简介
1.3.2 聚芳酯简介
1.4 纳米纤维素概述
1.4.1 纳米纤维素制备
1.4.2 纳米纤维素改性
1.4.3 纳米纤维素在柔性电子器件基底中的应用
1.5 课题研究的目的及主要内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
第二章 纳米纤维素/环氧树脂复合材料的性能研究
2.1 引言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 基底材料表面及内部微观结构分析
2.3.2 光学性能测试
2.3.3 热性能测试
2.3.4 红外光谱分析
2.3.5 机械性能和表面平整度测试
2.3.6 耐热性能及导电性测试
2.4 本章小结
第三章 聚己内酯改性纳米纤维素/聚芳酯复合材料的制备
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 CNF及改性后的红外光谱图和热重分析
3.3.2 膜材料的内部微观结构
3.3.3 复合膜的热重分析
3.3.4 复合膜的光学性能
3.3.5 复合膜的力学性能分析
3.3.6 复合膜的表面粗糙度
3.3.7 导电性能分析
3.4 本章小结
第四章 纳米纤维素/聚芳酯复合材料的性能分析
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 基底材料的SEM分析
4.3.2 膜材料的红外分析
4.3.3 复合膜热分解温度和玻璃化转变温度测试
4.3.4 透光率分析
4.3.5 力学性能
4.3.6 表面性能
4.3.7 电学性能测试
4.4 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米纤维素制备技术及产业化现状[J]. 吴清林,梅长彤,韩景泉,岳一莹,徐信武. 林业工程学报. 2018(01)
[2]聚乙烯醇/水性聚氨酯/纳米纤维素静电纺纤维的研究[J]. 杨欣,戴磊,龙柱. 江苏造纸. 2017(01)
[3]H型和Na型羧基纤维素表面改性接枝己内酯的比较研究[J]. 刘瑞,付时雨. 中国造纸学报. 2017(01)
[4]纤维素纳米纤维-环氧树脂复合材料的制备与研究[J]. 颜明,宋冰,陆海龙,马金霞,周小凡. 中华纸业. 2016(14)
[5]纳米纤维素纤维的表面改性及其对硝化纤维素膜力学性能的影响[J]. 王文俊,崔小月,朱海东,邵自强,左英英. 兵工学报. 2016(02)
[6]纤维素纳米纤维对环氧树脂/聚己内酯共混体系结构及性能影响[J]. 叶志鹏,张艳,寇彦平,陈凤华,聂玉静,傅深渊. 高分子材料科学与工程. 2015(11)
[7]TEMPO氧化纤维素纳米纤维的制备及应用研究进展[J]. 戴磊,龙柱,张丹. 材料工程. 2015(08)
[8]纳米纤维素微晶的制备、改性及其应用[J]. 刘颖,任学宏. 材料导报. 2015(11)
[9]柔性显示器件用聚酰亚胺基板的研究与应用进展[J]. 刘金刚,倪洪江,郭远征,宋勇志,杨士勇. 精细与专用化学品. 2014(09)
[10]柔性显示衬底的研究及进展[J]. 冯魏良,黄培. 液晶与显示. 2012(05)
博士论文
[1]纳米纤维素改性及其增强环境响应复合材料的研究[D]. 田晨.华南理工大学 2015
[2]功能化纳米纤维素的设计、构建及其在药物缓控释中的应用研究[D]. 唐丽荣.福建农林大学 2013
硕士论文
[1]纳米纤维素和聚碳酸酯复合用于柔性OLED显示基底的研究[D]. 袁长龙.华南理工大学 2017
[2]纳米纤维素接枝甲基丙烯酸的制备及其改性PMMA的性能研究[D]. 王培洋.哈尔滨理工大学 2016
[3]聚乳酸/纳米纤维素复合材料的制备及其性能研究[D]. 吴骏.东华大学 2016
[4]纳米纤维素对环氧树脂改性体系结构及性能影响研究[D]. 寇彦平.浙江农林大学 2015
[5]PEDOT:PSS薄膜的改性及其作阳极在柔性有机光电器件中的应用[D]. 周世杰.华南理工大学 2014
[6]C-6氧化纤维素醋酸酯的制备及其性能研究[D]. 王凯.华南理工大学 2013
[7]纳米微晶纤维素的TEMPO改性及用于纸浆性能的改善[D]. 程正亮.齐鲁工业大学 2013
[8]纤维素纳米纤丝高强度膜材料的制备与性能[D]. 李勍.东北林业大学 2013
[9]纳米纤维素纤丝/环氧树脂复合材料的研究[D]. 潘佳.南京林业大学 2012
[10]纤维素纳米晶的乙酰化及改性聚氨酯材料的研究[D]. 林松.武汉理工大学 2012
本文编号：3331723
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