论文摘要
聚酰亚胺(PI)作为一种高性能工程材料,在宽广的温度范围内有着优异的物理及化学性能,能够广泛应用在航空/航天、电气/电子等领域。近十年来,为满足各领域对PI材料性能更高的要求,国内外学者采用各类无机纳米粒子组分改性PI,与其它无机纳米粒子相比,碳纳米管(MWNTs)具有极大的长径比、高强度、一维导电、高导热性等诸多优异性能,成为近年来改性PI的研究热点。本文拟采用MWNTs对PI进行改性,利用两种方法对不同长径比的MWNTs进行了功能化处理,并将功能化的MWNTs均匀分散在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中,在MWNTs的DMAc溶液中原位生成均苯型聚酰胺酸杂化胶液,然后在玻璃板上流延成膜,经过逐步升温热亚胺化,得到三个系列的PI/MWNTs纳米杂化薄膜。本文对杂化薄膜的表面和断面形貌进行了表征,对杂化薄膜的电性能进行了分析。研究结果表明:MWNTs的功能化处理改善了其在溶液和杂化薄膜中的分散性,增强了与PI基体的相容性。在掺杂量小于0.7wt%时,三种杂化薄膜的耐电晕时间均随掺杂量的增加先升高后下降,A体系的耐电晕时间最长为7.75h,B体系为5.75h,C体系为9.5h;掺杂量小于5wt%时,杂化薄膜的介电常数随着MWNTs掺杂量的增加而变大,在102Hz106Hz频率范围内随着频率的升高而减小;掺杂量小于0.56wt%时,杂化薄膜的介电损耗在102Hz106Hz频率范围内随频率升高而增加,随着掺杂量的提高而变大;掺杂量小于1.5wt%时,三个体系杂化薄膜的介电强度随着MWNTs掺杂量的提高均呈下降趋势,掺杂量相同的情况下,A体系的介电强度最大,C体系最小。MWNTs的引入对PI薄膜的耐电晕性有一定的改善作用,对杂化薄膜介电常数、介电损耗和介电强度影响的规律性比较明显。