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聚酰亚胺(PI)作为一种功能材料,在高温状态下具有良好的介电性,优良的力学特性等,已经被广泛应用于绝缘行业各个领域中。但是由于PI材料本身具有老化的固有特征,如何采取积极的防护措施延长寿命就成为人们关注的话题。
无机纳米掺杂聚酰亚胺是近年来研究的热点。纳米粒子是由数目极少的原子或分子组成的原子群或分子群,纳米粒子结构上的小尺寸效应、表面效应等特殊性,使得这类材料具有一系列优异的性能。复合材料中各个组分虽然保持其相对独立性,但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和,而是在保持各个组分材料的某些特点基础上,具有组分间协同作用所产生的综合性能。纳米粒子的诞生为复合材料的研究增添了新的内容。科学家们把这种材料誉为“21世纪最有前途的材料”。
本文通过TG热分析方法研究了自制的纳米Al203掺杂聚酰亚胺杂化薄膜的热稳定性,据此得出结论:Al203掺杂量为8wt%的PI薄膜的热稳定性要优于4wt%的。利用Coats-Redfern方法计算分解动力学参数,计算出一系列纳米Al203不同掺杂含量的聚酰亚胺杂化薄膜的反应级数(n)值、相应的碰撞系数(A)值和活化能(E)值。按照材料热分解动力学与热老化之间的关系,拟合了纳米Al203杂化PI薄膜在空气气氛和氮气气氛下的热老化寿命曲线图。结果表明Coats-Redfern方法是预测杂化PI材料热老化寿命的可靠方法之一。