MWNTs-PI雜化薄膜力、電、熱性能研究.pdf

1、均苯型聚酰亞胺薄膜是分子鏈主鏈中含有酰亞胺基團結構的芳雜環(huán)高分子聚合物，因其獨特高度對稱結構而具有優(yōu)良機械性能、熱穩(wěn)定性和電氣絕緣性等，在航空航天、新型能源材料、柔性印刷電路板、電機槽絕緣及電纜繞包材料中應用比較廣泛。隨著科學技術的迅猛發(fā)展，對聚酰亞胺薄膜各方面性能也提出了一些新的要求。與此同時，隨著國內外對納米科學技術越來越多的關注與投入，納米技術就此應運而生，其中納米材料在各種領域內的應用也越來越廣，借此國內外學者開始從事于摻雜納米

2、級粒子對聚酰亞胺薄膜進行改性的工作。多壁碳納米管因其獨特的長纖維狀結構而不同于其它的納米增強材料，有關其對聚酰亞胺薄膜各項性能的影響機制的研究備受人們的關注。
　　本實驗以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4，4′-二胺基二苯醚(ODA)為原材料，N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，以經過功能化處理的碳納米管為增強體，用偶聯(lián)劑KH550促進兩相的相容性，采用原位聚合的方法制備多壁碳納米管/聚酰胺酸雜化膠液，模擬流延法在自制的鋪膜機上

3、鋪膜，最后經過熱亞胺化過程制備出一系列多壁碳納米管/聚酰亞胺三層雜化薄膜。采用掃描電鏡對聚酰亞胺三層復合薄膜的表面和斷面進行形貌的觀察。采用紅外光譜儀對處理前后的多壁碳納米管表面和斷面官能團的變化進行分析，對聚酰亞胺雜化薄膜的拉伸強度、彈性模量、斷裂伸長率、介電常數(shù)、介電損耗和體積電阻率、擊穿強度和熱分解溫度進行測試。
　　測試結果表明：經混酸氧化法和Fenton試劑氧化法處理后的多壁碳納米管，成功的在多壁碳納米管上引入了活性基團

4、。將功能化的多壁碳納米管再經硅烷偶聯(lián)劑KH550修飾后提高了碳納米管與聚酰亞胺基體之間界面的相互作用力，但實驗表明硅烷偶聯(lián)劑的加入并沒有使碳納米管在聚酰亞胺基體中的分散性得到進一步的提高。硅烷偶聯(lián)劑KH550的加入可以在某種程度上提高了雜化薄膜的力學性能。實驗表明經KH550修飾的Fenton試劑處理的碳管所制備出的雜化薄膜力學性能最為優(yōu)異，當多壁碳納米管的含量為1 wt％時，拉伸強度達到極大值約為129MPa左右。偶聯(lián)劑 KH550的

5、加入對雜化薄膜的電學性能也有不同程度的影響。KH550的加入可以使雜化薄膜介電常數(shù)進一步增大并且經KH550修飾的Fenton試劑處理的碳納米管使雜化薄膜介電常數(shù)的提高最為顯著。KH550的加入可以適當?shù)慕档途埘啺冯s化薄膜的介電損耗，在一定程度上也可以抑制雜化薄膜因摻雜碳納米管而出現(xiàn)的體積電阻率下降的趨勢，并且雜化薄膜的擊穿強度也有了略微的提高。硅烷偶聯(lián)劑KH550的加入沒有影響到聚酰胺酸熱亞胺化閉環(huán)反應過程，因此對碳納米管/聚酰亞胺