無(wú)機(jī)納米雜化聚酰亞胺薄膜及聚酰亞胺活性封端低聚物的合成與研究.pdf

1、近現(xiàn)代航空航天、電子電氣、微電子行業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)耐高溫高分子材料的需求在不斷的增長(zhǎng),聚酰亞胺因?yàn)榫哂袃?yōu)異的耐高溫性能、電性能、力學(xué)性能、耐輻射性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性而得到廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越多的研究采用不同方法將有機(jī)-無(wú)機(jī)材料在納米尺度上進(jìn)行復(fù)合,其中聚酰亞胺／無(wú)機(jī)雜化材料越來(lái)越受到人們重視,大多采用溶膠-凝膠法制備有機(jī)／無(wú)機(jī)雜化膜的研究,而使用原位聚合法的相關(guān)研究則較少。
　　 基于以上的研究背景,本文采用硅烷偶聯(lián)劑(KH590

2、)對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面處理,通過(guò)原位聚合和流延成膜法制備了系列TiO2含量的PI／TiO2雜化膜,并研究了雜化膜的熱性能、熱膨脹系數(shù)(CTE)、力學(xué)性能,通過(guò)掃描電鏡(SEM)和廣角X衍射(WAXD)對(duì)雜化膜的微觀形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,同時(shí)也對(duì)雜化膜的接觸角、介電常數(shù)(ε)和鐵電性能進(jìn)行了研究分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雜化膜較純膜的5％熱分解溫度有所降低,但平均熱分解溫度仍然高于520℃,且膜的尺寸穩(wěn)定性得到了提高；1wt.％-5wt.％含量

3、的納米TiO2能較好地分散在PI膜里,且沒(méi)有破壞各自的結(jié)晶形態(tài)；雜化膜的介電常數(shù)(3.50左右)均高于純膜的的介電常數(shù)(2.91),同時(shí)TiO2含量的增加能提高膜的鐵電性能和親水性,并分別在15wt.％和10wt.％達(dá)到最大值,和力學(xué)性能一樣呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。
　　 聚酰亞胺剛性較大,又因其有較高的耐高溫等性能,使得聚酰亞胺材料加工性受到了制約,把脂環(huán)結(jié)構(gòu)引入到聚酰亞胺中,能降低聚酰亞胺的分子剛性,使其加工性能得到改善。本

4、文另一研究方向,結(jié)合江西擁有豐富的林產(chǎn)資源的特點(diǎn),往聚酰亞胺中引入樟腦和松香等這些含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的的衍生物,這樣既改善了聚酰亞胺分子的加工性能,松香和樟腦的應(yīng)用范圍也得到了擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)了樟腦及松香的高效轉(zhuǎn)化。通過(guò)制取呋喃馬來(lái)酸酐、樟腦酸酐、馬來(lái)雙戊烯單酐和馬來(lái)海松香酸作為封端劑,以不同的投料比加入到3,3',4,4'-聯(lián)苯四酸二酐(BPDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)中,并對(duì)制得的鏈接數(shù)不同的聚酰亞胺低聚物熱性能進(jìn)行檢測(cè)。