多壁碳納米管改性聚酰亞胺三層復(fù)合薄膜的研制.pdf

1、聚酰亞胺薄膜是一種耐高溫有機(jī)聚合物薄膜，廣泛應(yīng)用于航海、航空、宇宙飛船、電子電器工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。近些年學(xué)者們?yōu)闈M足各個(gè)領(lǐng)域?qū)埘啺繁∧じ叩囊?，用無機(jī)納米材料對(duì)聚酰亞胺薄膜進(jìn)行改性，而碳納米管以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、極大的長(zhǎng)徑比和良好導(dǎo)電性等有別于其他無機(jī)納米粒子的特性，備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的青睞，成為聚酰亞胺改性的理想材料。但由于碳納米管本身具有很高的比表面積和表面活化能，非常容易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致其在聚合物基體中無法有效均勻的分散，從而在一定程度

2、上限制了碳納米管的應(yīng)用。所以，為了使碳納米管在聚合物基體中得到有效均勻地分散，對(duì)碳納米管進(jìn)行有效的功能化處理就顯得至關(guān)重要，成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)之一。
　　 本文采用混酸對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行酸化處理，利用原位聚合和機(jī)械攪拌的方法制備多壁碳納米管/聚酰胺酸雜化膠液，然后經(jīng)過熱亞胺化過程制得多壁碳納米管/聚酰亞胺三層復(fù)合薄膜。通過掃描電子顯微鏡對(duì)酸化前后的多壁碳納米管及三層復(fù)合薄膜的表面以及斷面的形貌進(jìn)行表征分析，測(cè)試研究表明，酸化后

3、的多壁碳納米管可以在蒸餾水和乙醇試劑中得到均勻的分散，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，其在聚酰亞胺基體中的相容性也得到了改善;三層復(fù)合薄膜比純聚酰亞胺薄膜具有更好的熱穩(wěn)定性，隨著碳納米管含量的增加，三層復(fù)合薄膜的熱分解溫度有所提高。酸化后的碳納米管加入到聚酰亞胺基體中，三層復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度隨著碳管含量的增加呈先上升后降低的趨勢(shì)，而斷裂伸長(zhǎng)率在整體上隨碳管含量的增加呈下降趨勢(shì)，多壁碳納米管含量為1.22wt％時(shí)，三層復(fù)合薄膜達(dá)到最大拉伸強(qiáng)度是1