聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备与表征

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:galatea
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,有机/无机纳米复合材料因可综合无机材料(硬、高的热稳定性)和有机材料(柔性,介电性,延展性以及可加工性)各自的性能,将会得到更加优异的新型材料而成为材料研究领域的热点。在有机材料中,由于聚酰亚胺(PI)具有优良的化学,机械以及低介电性能在微电子工业中得到了大量的应用。钛酸钡(BaTiO3)由于具有高的介电常数和优良的压电-铁电特性,而广泛用于电学材料。而纳米SiO2是目前应用最广泛的纳米材料之一,它特有的表面效应、量子尺寸效应和体积效应等其已在许多科学材料研究领域引起了广泛的重视,逐渐成为材料科学研究的热点。因此,在聚酰亚胺、二氧化硅和钛酸钡各自所具有的优良性能的基础上,通过分散聚合法制备了聚酰亚胺/钛酸钡纳米复合材料、聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合材料以及聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合材料。本论文在简述了近年来有机-无机纳米复合材料研究进展的基础上,主要开展了以下四方面的工作:1、通过分散聚合法制备了聚酰亚胺/BaTiO3纳米复合材料,并通过XRD、FT-IR、TEM等手段对其结构进行表征。由TEM可以看出聚酰亚胺/BaTiO3纳米复合粒子在外观上基本呈球形,分散较均匀,粒径为50~60 nm,粒子内BaTiO3保持立方相晶型。FT-IR分析表明在复合过程中偶联剂起着桥梁的作用,使有机和无机组分之间形成强有力的化学键,增加了有机组分聚酰亚胺和无机组分BaTiO3纳米粒子两相间的相容性,达到了更好的复合效果。实验结果说明,材料的热性能与材料中无机粒子含量有很大的关系:随着材料中无机粒子含量增大,材料的热稳定性相应提高。2、采用分散聚合法,通过用3-氨丙基-三乙氧基硅烷偶联剂对二氧化硅修饰后,合成了聚酰亚胺包覆二氧化硅的纳米复合材料,通过XRD、FT-IR、TEM、SEM对其结构进行了表征,结果表明聚酰亚胺包覆二氧化硅的纳米复合粒子为球形核-壳结构,粒径在270 nm左右,且粒径均一,聚酰亚胺包覆层的厚度约为20 nm左右。并且聚酰亚胺和二氧化硅之间通过偶联剂产生了一定的化学作用,由此可以说明有机相与无机相之间是通过化学键键联的。并发现SiO2含量越高,其热降解的温度越高,说明耐热无机材料的加入,提高了有机聚合物的耐热性能。3、在用溶胶-凝胶法制备硅石包覆钛酸钡纳米粒子的基础上,采用分散聚合法制备了聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米包覆复合材料,并通过IR、EDAX、XRD、TEM、SEM和TGA对其进行了研究。结果表明:复合粒子的外面有一层10 nm的有机聚合物,FT-IR分析表明有机物和无机物之间通过化学键键连。XRD分析表明在整个制备过程中无机粒子的晶相保持不变。并对其热性能进行了研究,发现由于聚合物和无机粒子形成了网络结构,限制了PI的热运动,使复合材料的分解温度有所升高。4、将三种不同复合粒子分散于明胶水溶液中胶凝后得到复合水凝胶体,并且研究了粒子对复合胶体电性能的影响。初步的研究结果发现,胶体的电导率与其中所含粒子的组成和含量有很大的关系。在这三种复合粒子中,聚酰亚胺/钛酸钡粒子可以提高胶体的导电性能。
其他文献
现代化教学系统的应用愈来愈受到人们的重视,传统的方式已经不适应现代化的需要。作为一种新型的教育形式和现代化教学手段,多媒体中央控制技术给教育行业带来了新的机遇。本
我国通信市场经过近十年的不断发展,各大电信运营商竞争日益激烈。在经历了市场无序竞争之后的各家运营企业,已经从单纯的产品技术竞争、价格竞争,转变为以服务为主的、品牌
佛寺园林是中国园林史上的一朵奇葩。中国佛寺园林景观之丰富,意境之入胜,文化之旷奥为举世所瞩目。研究南京佛寺园林文化可以提升南京文化内涵,为南京古城文化提供丰富的文化景
随着信息技术的发展,数字信号的采集与处理在科学研究、工业生产、航空航天、医疗卫生等部门得到越来越广泛的应用,这些应用中对数字信号的传输速度提出了比较高的要求。传统
感知系统是机器人智能化的基础,它好比机器人的“眼睛”,廉价高效的混合感知系统是本文设计的目标。本系统采用了基于BP神经网络的智能避障算法作为吸尘机器人的“大脑”,其中感
目前,汽车空调市场上主要存在两种蒸发器总成产品,一种为吹风式蒸发器总成,另一种为吸风式蒸发器总成。吸风式蒸发器总成主要功能之一是运用在微型面包车上,有其自身的优点,
随着我国城市化进程的不断加快,被征地农民的数量在急剧增加,被征地农民的再就业压力逐渐增大。文化素质偏低、缺少一技之长是影响被征地农民再就业的根本原因。因此,被征地
本文就某银行开发的主机应用灾备系统进行阐述,从项目背景、需求分析到具体实现都给出较为详细的描述。该系统主要是为了保障核心银行应用发生主机运行灾难时,能够提供安全、
建设和谐文化是构建社会主义和谐社会的重要任务,而社会主义核心价值体系是建设和谐文化的根本。建设社会主义核心价值体系,不仅是实现文化自身和谐的关键,也是促进整个社会和谐
随着我国交通事业的发展,公路交通量不断增长,有些公路原有等级已不能满足使用上的要求,因此要进行加宽改造。与此同时,需要对公路上的桥涵等构造物进行重新设计,充分利用原有桥梁