聚酰亚胺/改性纳米二氧化硅复合薄膜的性能研究

论文摘要

聚合物/无机物填充纳米复合材料,其填充材料无机相的尺寸不超过100nm,这种材料属于一种,有用高性能的新兴先进材料。由于拥有优越的热学和力学性能,聚合物基纳米复合材料近年来吸引了学术界和工业界前所未有的关注,聚合物基复合材料结合其各组份的优点,比各单组份的聚合物抑或纳米无机物填充物的性能都来的优越。聚酰亚胺被广泛的关注,由于其拥有非常杰出的耐热氧化稳定性、力学性能、高的玻璃化转变温度和好的耐溶剂性能。藉此性能聚酰亚胺（PI）在电学和电器领域拥有非常广泛的应用。近来,聚酰亚胺已经被成功的使用于有机——无机杂化材料领域。有机——无机杂化材料是一种新兴的材料,它结合了无机相（具有耐热性、高温下保持其力学性能和低的热膨胀性能）和有机聚合物基（具有坚硬、可延展性和可加工性能）的优异性能。在本论文的研究过程中,成功的利用在位聚合法合成了PI/纳米SiO2复合材料。在合成过程中,首先,纳米SiO2颗粒使用常压等离子射流（APPJ）进行改性,得到的聚酰胺（PAA）被涂在平整的玻璃表面,亚酰胺化过程在接下来的加热过程中进行。傅立叶转换红外线光谱技术（FT-IR）,场发射扫描电子显微镜（FESEM）以及其他的一些分析测试方法被分别的用来研究所得复合薄膜的结构和表面形态。在测试分析之后发现经过常压等离子射流（APPJ）改性的纳米SiO2颗粒在聚酰亚胺基体里面有很理想的分散效果,没有明显的团聚。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 聚酰亚胺杂化材料的研究现状
• 1.3 等离子射流技术
• 1.4 本课题的目的意义、方法
• 2 聚酰亚胺/纳米无机物杂化材料的合成方法
• 2.1 聚酰亚胺的合成工艺
• 2的生产原理及改性'>2.2 纳米SiO₂的生产原理及改性
• 2.3 聚酰亚胺/纳米无机物杂化材料复合材料的常用制备方法
• 2复合材料的性能及其应用'>2.4 PI/纳米SiO₂复合材料的性能及其应用
• 2.5 影响复合薄膜制备的因素
• 3 聚酰亚胺/改性纳米二氧化硅复合薄膜的制备工艺与分析测试
• 3.1 实验原料及预处理
• 2颗粒的表面改性'>3.2 纳米SiO₂颗粒的表面改性
• 2复合薄膜的制备工艺'>3.3 PI/SiO₂复合薄膜的制备工艺
• 3.4 聚酰亚胺的热酰亚胺化反应
• 3.5 聚酰亚胺/改性纳米二氧化硅复合薄膜的分析测试方法
• 4 结果与讨论
• 4.1 纳米二氧化硅透射电镜（TEM）测试结果与分析
• 2表面元素含量分析─X光电子能谱仪（XPS）'>4.2 纳米SiO₂表面元素含量分析─X光电子能谱仪（XPS）
• 2复合薄膜的红外光谱（FT-IR）结果分析'>4.3 PI/米SiO₂复合薄膜的红外光谱（FT-IR）结果分析
• 2复合薄膜的场发射扫描电子显微镜（FESEM）测 试结果与分析'>4.4 PI/纳米SiO₂复合薄膜的场发射扫描电子显微镜（FESEM）测 试结果与分析
• 2复合薄膜的扫描探针显微镜（SPM）分析'>4.4 PI/纳米SiO₂复合薄膜的扫描探针显微镜（SPM）分析
• 2复合薄膜的热性能分析─TGA测试分析'>4.6 PI/纳米SiO₂复合薄膜的热性能分析─TGA测试分析
• 2复合薄膜的介电性能测试及分析'>4.7 PI/纳米SiO₂复合薄膜的介电性能测试及分析
• 2复合薄膜的力学性能分析'>4.8 PI/SiO₂复合薄膜的力学性能分析
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢