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    氨基化石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備與表征
    日期:2019-11-18  人氣:354

        聚酰亞胺是綜合性能**、性能高的聚合物,并且是非常具有應(yīng)用前景的有機高分子材料之一。因其具有高強度、高模量、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和介電性能,所以被廣泛的作為薄膜、涂料、膠黏劑和復(fù)合材料的基體使用在航空航天、機械和化工、微電子、電子電氣等各種方面。但是全芳香結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺具有不易溶解、不易熔融的特性導(dǎo)致其后續(xù)的應(yīng)用和研究受到了很大的限制。為了改善其溶解性和其他方面的性能,通常引入柔性結(jié)構(gòu)到分子鏈中或者是用共縮聚來打破分子鏈規(guī)整性進行結(jié)構(gòu)改性。此外,也可以加入類型不同的有機、無機材料在聚酰亞胺中來制備新型的聚酰亞胺復(fù)合材料。

        石墨烯是類石墨材料的基本組成單元,有優(yōu)異的機械性能、電學(xué)性能、熱性能。并且石墨烯可以成為線性PI 的有效改性或增強添加物和PI進行復(fù)合。因為石墨烯和聚酰亞胺的相容性而導(dǎo)致提高復(fù)合材料性能的范圍很小。石墨烯與PI 復(fù)合材料的制備中有兩種方法在廣泛的使用,**種是采用石墨烯的前驅(qū)體——氧化石墨烯或化學(xué)改性的氧化石墨烯與線性PI 進行溶液共混來進行復(fù)合制備。但是由于石墨烯的前驅(qū)體與線性聚酰亞胺的相互作用和含氧官能團分解會引起的界面相互作用降低。第二種是采用對石墨烯進行改性,在線性PI 之中以共價鍵的方式和改性的石墨烯連接在一起。

        雖然解決了界面相互作用問題,但是由于石墨烯前驅(qū)體熱分解產(chǎn)生的氣體容易破壞復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,所以其性能的改善效果依舊不明顯。

        通過對原有方法的分析和總結(jié),我們選擇首先經(jīng)過化學(xué)改性和還原得到具有自由氨基的石墨烯,因為氨基的引入使得其具有好的溶解性,可以得到NH2-rGO 有機分散液。且通過改性后的還原盡可能除去石墨烯表面的不穩(wěn)定的官能團,減少合成后的復(fù)合材料在酰胺化時結(jié)構(gòu)缺陷的形成。利用NH2-rGO 可以作為共聚的功能單體與聚酰亞胺基體在分子層面進行界面共價和界面相容,通過原位聚合的方法制備一些列不同含量的氨基化石墨烯與PI 的復(fù)合材料。分別把NH2-rGO、NH2-rGO/PI 復(fù)合材料進行性能測試和表征,通過對表征進行分析,并與性能相結(jié)合可以更好地分析其微觀結(jié)構(gòu)對性能的影響。


    tags標簽: 聚酰亞胺復(fù)合薄膜
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