碳系抗静电聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

摘要

由于聚酰亚胺薄膜具有良好的综合性能，因此在航空、电气、电子信息等领域得到广泛应用。为了满足聚酰亚胺薄膜的更多领域高性能需求，聚酰亚胺/杂化薄膜的研究成为了当今的研究热点。
　　本文主要研究聚酰亚胺/碳系杂化薄膜的抗静电性能。首先通过氧化还原法合成结构稳定，比表面积大的石墨烯，然后采用超声分散-原位聚合方法制备聚酰胺酸/石墨烯混合胶液，并通过流延和一定程度加热制备出聚酰亚胺/石墨烯杂化薄膜。再通过红外光谱、场发射电子扫描显微镜、热重分析仪、拉伸试验机、高阻仪等方法对复合薄膜进行表征。结果表明，所合成的聚酰亚胺/石墨烯复合薄膜机械性能比纯膜好。拉伸性能在石墨烯添加量为0.8％和4％时，分别达到72.27 MPa和86.57 MPa。由此可见，单一石墨烯填料作用下的复合薄膜机械性能的不稳定性。
　　因此选取机械性能优良的石墨烯含量0.8％再与酸化碳纳米管进行合并，合成出碳系材料优异抗静电性能聚酰亚胺薄膜。进一步进行表征，结果显示，复合薄膜表面光滑无介质，复合薄膜含有分布均匀的石墨烯片层和碳纳米管;力学性能显示复合薄膜的相对拉伸性能远优越于纯膜;并且复合薄膜比纯膜具有更好的机械性能热稳定性。同时，添加碳系填料，增加了复合薄膜的导电性能，使其具有优良的抗静电性能。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 聚酰亚胺薄膜简介

1．1．1 聚酰亚胺薄膜的发展

1．1．2 聚酰亚胺薄膜的合成方法

1．1．3 聚酰亚胺薄膜的性能

1．1．4 聚酰亚胺的应用

1．1．5 聚酰亚胺薄膜的展望

1．2 抗静电性能研究

1．2．1 聚酰亚胺的抗静电需求

1．2．2 抗静电方法

1．2．3 碳系抗静电填料

1．3 石墨烯简介及应用

1．3．1 石墨烯的简介

1．3．2 石墨烯的制备方法

1．3．3 石墨烯的性能

1．3．4 石墨烯的应用

1．4 碳纳米管简介及应用

1．4．1 碳纳米管简介

1．4．2 改性处理碳纳米管

1．4．3 碳纳米管的性能

1．4．4 碳纳米管的应用

1．5 本课题研究的主要内容及意义

第二章 碳系导电填料的制备及表征

2．1 研究背景

2．2 实验仪器和试剂

2．2．1 仪器

2．2．2 试剂

2．3 实验操作过程

2．3．1 氧化石墨的制备

2．3．2 石墨烯的制备

2．3．3 碳纳米管的酸化

2．4 结果与讨论

2．4．1 石墨烯填料的结果与讨论

2．4．2 酸化碳纳米管的结果与讨论

2．5 本章小结

第三章 碳系复合聚酰亚胺薄膜的合成及表征

3．1 研究背景

3．2 实验仪器和试剂

3．2．1 仪器

3．2．2 药品

3．3 实验步骤

3．3．1 聚酰亚胺薄膜的制备

3．3．2 石墨烯聚酰亚胺复合薄膜的制备

3．3．3 碳系聚酰亚胺复合薄膜的制备

3．4 结果与讨论

3．4．1 红外图谱分析

3．4．2 扫描电镜表征

3．4．3 拉伸性能表征

3．4．4 热重结果分析

3．4．5 抗静电性能分析

3．5 本章小结

第四章 结论

参考文献

硕士期间发表论文情况

致谢