聚酰亞胺-納米二氧化硅雜化薄膜的制備和性能研究.pdf

1、目前,聚合物/無機(jī)雜化材料已成為高分子材料科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。聚酰亞胺(PI)雜化材料則是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。本文研究了采用部分環(huán)化的二元共聚型聚酰胺酸(PAA),并且分別通過物理共混與原位溶膠-凝膠的方法制備了PI/SiO2雜化材料,利用了各種測試方法對(duì)PI/SiO2雜化材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。
　　 第一,研究了逐步縮聚制備部分環(huán)化PAA時(shí),合成過程中加料方式、單體摩爾配比、反應(yīng)的溫度、反應(yīng)的時(shí)間、反應(yīng)物的固含量、環(huán)化劑的

2、加入量等多方面因素對(duì)聚酰胺酸特性粘度的影響,確定了PAA合成過程中的最佳反應(yīng)條件。通過紅外譜圖證明成功合成了具有一定環(huán)化度的部分環(huán)化PAA。
　　 第二,利用物理共混法,以KH-550為硅烷偶聯(lián)劑,成功制備了一系列一定SiO2含量不同偶聯(lián)劑含量的PI/SiO2雜化材料,利用紅外光譜、掃描電鏡、熱失重分析、材料力學(xué)性能測試、X衍射等對(duì)材料的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,當(dāng)偶聯(lián)劑用量的增加,雜化膜中納米SiO

3、2粒子的分散性較好,雜化薄膜的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能均高于純PI薄膜。
　　 第三,采用原位溶膠-凝膠法,在部分環(huán)化PAA中加入正硅酸乙酯,不添加水和偶聯(lián)劑的情況下,也成功制備了PI/SiO2雜化材料,并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,不采用偶聯(lián)劑,納米SiO2也能在聚酰亞胺基體中較好的分散,隨著SiO2含量的增加,PI/SiO2雜化材料的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能優(yōu)于純PI,相比較于物理共混法,采用原位溶膠-凝膠法制備的雜化材料在各項(xiàng)