氣相SiO2表面改性對PI-SiO2復合薄膜性能的影響.pdf

1、聚酰亞胺（PI）在合成及性能方面的優(yōu)勢使其成為重要的絕緣材料。隨著高科技的發(fā)展，摻雜SiO2的聚酰亞胺薄膜具有良好的機械性能、電性能和熱性能，在電氣絕緣等領域具有廣泛的應用前景。氣相SiO2作為一種表面帶電的無機納米級顆粒可以很好的改性PI各項性能，但由于制備工藝本身的原因，氣相二氧化硅表面存在的活性羥基、吸附水及制備過程導致的表面酸區(qū)，使氣相二氧化硅呈親水性，難以在有機相中浸潤和分散。本文通過制備摻雜相同納米級別的氣相二氧化硅和經(jīng)六甲

2、基二硅氮烷處理的氣相二氧化硅，研究SiO2表面電荷及表面改性對PI/SiO2性能的影響。
　　利用原位聚合方法制備摻雜兩種無機納米顆粒的復合薄膜，研究SiO2表面電荷及表面改性對PI/SiO2性能的影響。利用TEM觀察兩種納米顆粒的形貌、XRD表征納米顆粒的組織結(jié)構(gòu)、Zeta電位測試納米顆粒表面電性，利用小角X射線散射技術、FTIR紅外吸收光譜表征PI/SiO2復合薄膜的結(jié)構(gòu)特征，并通過介電頻譜、電暈和差示掃描量熱儀測試復合薄膜的

3、介電頻譜、損耗角正切、耐電暈老化壽命和DSC曲線。實驗結(jié)果表明：親水氣相Aerosil-380SiO2顆粒表面帶有負電，而六甲基二硅氮烷（HMDZ）處理過的疏水TS-630SiO2表面不帶電，兩種氣相SiO2顆粒粒徑均在7-10nm范圍，呈非晶態(tài)，疏水SiO2顆粒外有一層明顯的包覆層；兩種類型復合薄膜都存在分形特征和相界面層，隨SiO2組分增加，復合薄膜分形結(jié)構(gòu)由質(zhì)量分形特征向質(zhì)量-表面分形特征轉(zhuǎn)變；隨頻率的升高，兩體系復合薄膜的介電損

4、耗明顯增加，疏水處理后體系較非處理體系而言，摻雜組分對介電常數(shù)和介電損耗的響應為惰性；兩種類型SiO2納米顆粒均能提高復合薄膜耐電暈性能，在組分為15％時，電暈壽命大致相同并達到最大值，是純PI薄膜的22.5倍；疏水處理SiO2引入提升復合薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
　　綜上所述，兩種不同氣相SiO2的引入均提高了PI/SiO2的各項性能，但卻表現(xiàn)出各項性能提升的差異，這是由界面結(jié)構(gòu)、聚合機制等復雜多變因素共同決定的，所以導致材料體現(xiàn)