PI-Al-,2-O-,3-納米雜化膜聚集態(tài)結(jié)構(gòu)研究及成分分析.pdf

1、聚酰亞胺(Polyimide，簡(jiǎn)稱PI)作為一種高性能工程材料，在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和電性能，應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)廣泛。SiO2、Al2O3和TiO2等無(wú)機(jī)納米粒子具有非常優(yōu)異的物理化學(xué)性能，將其引入到聚酰亞胺基體中，能使材料表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于不同摻雜方法對(duì)PI/Al2O3雜化薄膜聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響、雜化薄膜聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與熱性能之間的關(guān)系及對(duì)雜化膜準(zhǔn)確的成分分析方法還鮮有較為系統(tǒng)的報(bào)道。 本論文以均苯

2、四甲酸二酐和4，4′-二胺基二苯醚為有機(jī)單體，在N，N-二甲基乙酰胺中的逐步縮聚反應(yīng)制備聚酰胺酸，分別通過(guò)納米粒子直接摻雜法和溶膠改性法引入無(wú)機(jī)組分，再熱亞胺化成膜。以納米粒子直接摻雜法引入無(wú)機(jī)組分，稱為納米粒子雜化薄膜，以溶膠改性法引入無(wú)機(jī)組分，稱為鋁溶膠雜化薄膜。采用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、熱重分析儀(TG)、X射線熒光光譜儀波長(zhǎng)色散型(WDXRF)分別表征和分析雜化薄膜的

3、化學(xué)結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、熱性能和無(wú)機(jī)組分含量。 研究結(jié)果表明：在聚集態(tài)結(jié)構(gòu)上，與納米粒子雜化膜相比，鋁溶膠雜化膜的無(wú)機(jī)粒子粒徑較小且分布均勻。隨Al2O3含量的增加，鋁溶膠雜化膜中，無(wú)機(jī)相由孤立球形粒子逐漸形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而在納米粒子雜化膜中，無(wú)機(jī)相由較大尺寸團(tuán)聚粒子趨于連續(xù)分布；從熱性能上看，氧化鋁的加入，改善了兩種雜化薄膜的熱穩(wěn)定性，但鋁溶膠雜化膜的熱穩(wěn)定性優(yōu)于納米粒子雜化膜。杜邦膜擊穿后，擊穿孔邊緣破壞嚴(yán)重，有機(jī)相被破壞，同時(shí)