編號：CPJS04615
篇名：聚酰亞胺-二氧化鈦納米復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性
作者：吳世辰[1] ;殷景華[1,2] ;李佳龍[1]
關(guān)鍵詞：聚酰亞胺 TiO_2 納米復(fù)合薄膜 差熱熱重分析 微觀結(jié)構(gòu) 熱穩(wěn)定性
機構(gòu)： [1]哈爾濱理工大學應(yīng)用科學學院,哈爾濱150080; [2]哈爾濱理工大學工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點實驗室,哈爾濱150080
摘要： 目的探究納米顆粒對聚酰亞胺薄膜熱穩(wěn)定性的影響規(guī)律及影響機理。方法采用原位聚合法制備TiO_2含量不同的PI-TiO_2納米復(fù)合薄膜,通過差熱熱重法分析復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性,觀察復(fù)合薄膜加熱后的微觀形貌,探討復(fù)合薄膜的耐熱機理。結(jié)果納米顆粒的加入提高了薄膜的熱穩(wěn)定性,PI-5% TiO_2復(fù)合薄膜失重10%和50%時的溫度分別較純PI膜提高了19.3℃和20.7℃。復(fù)合薄膜的DTA曲線峰頂溫度均高于純PI膜,PI-5% TiO_2復(fù)合薄膜峰頂溫度為637.8℃,較純PI膜提升了40.1℃。隨著TiO_2含量的增加,復(fù)合薄膜DTA曲線反應(yīng)峰峰型逐漸變窄、增高且變得尖銳,復(fù)合薄膜的導(dǎo)熱性能有所提高。結(jié)論納米顆粒阻礙了聚酰亞胺分子的熱運動,減緩了薄膜在分解過程中產(chǎn)生的空洞區(qū)域的擴散。聚酰亞胺基體中的納米顆粒在薄膜中形成骨架結(jié)構(gòu),提高了薄膜的導(dǎo)熱性和剛性。聚酰亞胺與納米顆粒形成有機-無機相界面,界面層的聚酰亞胺分子具有更好的熱穩(wěn)定性,使得薄膜的反應(yīng)熱焓值增加。
