聚酰亞胺-SiO-,2--TiO-,2-雜化薄膜的制備與表征.pdf

1、目前，人們己將聚酰亞胺與SiO<,2>、TiO<,2>和蒙脫土等單組分無機(jī)物制成雜化材料，并且表現(xiàn)出優(yōu)異的物理化學(xué)性能，但是將兩種組分同時(shí)摻入PI基體中，由于工藝、制備等因素的復(fù)雜性，該方面的報(bào)道較少。 本文以正硅酸乙酯和鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，采用原位溶膠-凝膠法和兩相原位同步法制備了一系列不同含量的聚酰亞胺／SiO<,2>-TiO<,2>雜化薄膜，利用紅外光譜、掃描電鏡和 XRD 觀察了薄膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，并測試了薄膜的熱

2、穩(wěn)定性、電擊穿場強(qiáng)和耐電暈性。 紅外光譜分析表明兩種方法制備的雜化薄膜亞胺化都很完全且雜化薄膜中存在si-O-Ti 鍵；掃描電鏡分析表明采用兩相原位同步法，以鹽酸為催化劑制備的雜化薄膜中，無機(jī)粒子均勻地分散在PI基體中，粒子尺寸小于 100nm，而以醋酸為催化劑制備的雜化薄膜中，無機(jī)粒子出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。由 X-射線衍射實(shí)驗(yàn)可知，純 PI 薄膜具有一定有序度，在原位溶膠-凝膠法制備和兩相原位同步法中以鹽酸為催化劑制備的雜化薄膜中，這

3、種有序程度沒有被破壞，而以醋酸為催化劑制備的雜化薄膜則完全呈現(xiàn)無序結(jié)構(gòu)。 性能測試結(jié)果表明采用兩相原位同步法，以鹽酸為催化劑制備的雜化薄膜的熱穩(wěn)定性、電擊穿場強(qiáng)和耐電暈性較其它薄膜都有明顯優(yōu)勢。熱穩(wěn)定性測試結(jié)果表明雜化薄膜熱穩(wěn)定性隨無機(jī)含量的增加而增加，最高值為595.7℃。電性能測試中，含量為4％，二氧化硅與二氧化鈦質(zhì)量比為2:1的F1薄膜綜合性能最好，其電擊穿場強(qiáng)為233.7 kV/mm，耐電暈時(shí)間達(dá)到了135.5h，是純膜