聚酰亞胺基復(fù)合薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、聚酰亞胺(Polyimide，PI)因具有高耐熱性，一定條件下的易加工性和良好的機(jī)械性能等優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子、汽車(chē)和包裝行業(yè)，但傳統(tǒng)的PI已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子等行業(yè)對(duì)材料性能的要求。將無(wú)機(jī)粒子引入PI基體中，形成PI復(fù)合材料，是目前對(duì)PI改性工作中較為有效的方法，可以提高材料的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能和電學(xué)性能等。
　　本論文的研究工作包括三個(gè)部分:
　　首先，以均苯四甲酸二酐(PMDA)和2，2-二[4-（4

2、-氨基苯氧基）苯基]丙烷(BAPP)為原料制備了聚酰胺酸(PAA)，用熱聚合法制備了g-C3N4,然后與PAA溶液通過(guò)原位聚合和熱亞胺化的方法制得PI/g-C3N4復(fù)合薄膜，探討了g-C3N4的加入對(duì)PI復(fù)合體系結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，復(fù)合薄膜的力學(xué)性能明顯增強(qiáng)。拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率在g-C3N4含量為2wt％時(shí)達(dá)到最大值，分別為102 Mpa和9.1％，與純PI薄膜相比，分別增加了23％和21％，而拉伸模量在加入4wt％ g-C3

3、N4時(shí)達(dá)到最大值，提高了46％。在加入8wt％g-C3N4到PI基體后，發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性得到提高，Td，5％和Td，10％與純PI相比分別提高了40℃和39℃。另外，本文還研究了復(fù)合體系的介電性能和光學(xué)性能。
　　其次，以PI為基體，石墨烯(GN)為導(dǎo)體增強(qiáng)材料，基于滲流理論制備了一系列不同含量的PI/GN復(fù)合薄膜，并且研究了其結(jié)構(gòu)和形態(tài)，以及復(fù)合薄膜的介電性能和導(dǎo)電性能。結(jié)果證明，復(fù)合薄膜具有很低的滲流閾值(1.3gvol

4、％)，介電常數(shù)和電導(dǎo)率部在滲流閾值處突然增大，其中介電常數(shù)最大可達(dá)106，是純PI的30倍。復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗在滲流閾值處表現(xiàn)出了很強(qiáng)的頻率依賴性，隨著頻率的增加而劇烈減小。
　　第三，先將BaTiO3顆粒通過(guò)KH550改性，后以PI為基體，改性后的BaTiO3為功能體，制得了PI/BaTiO3兩相復(fù)合薄膜，研究了填料含量和外電場(chǎng)頻率對(duì)材料介電常數(shù)和介電損耗的影響?；诨旌戏▌t和滲流理論制備7 PI/BaTiO3/GN三