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2.3 材料的制备 9
2.3.1 原料及仪器的干燥 9
2.3.2 聚酰胺酸的合成 9
2.3.3 二氧化钛的掺杂 10
2.3.4 PI复合薄膜的制备 10
2.4 性能测试 11
2.4.1 拉伸强度测试 11
2.4.2 紫外-可见光谱测试 11
2.4.3 热失重测试 11
2.4.4 导电性能测试 11
2.4.5 白度测试 11
2.5 结果与讨论 11
2.5.1 力学性能分析 11
2.5.2 紫外-可见光谱分析 13
2.5.3 热学性能分析 16
2.5.4 导电性能分析 18
2.5.5 白度分析 19
3 6FDA-ODPA-TFODA型PI/TiO2复合薄膜的制备与性能 21
3.1 实验原理 21
3.2 实验原料及仪器 21
3.3 材料的制备 22
3.3.1 原料及仪器的干燥 22
3.3.2 含氟聚酰胺酸的合成 22
3.3.3 二氧化钛的掺杂 23
3.3.4 含氟PI复合薄膜的制备 23
3.4 性能测试 23
3.4.1 拉伸强度测试 24
3.4.2 紫外-可见光谱测试 24
3.4.3 热失重测试 24
3.4.4 导电性能测试 24
3.4.5 白度测试 24
3.5 结果与讨论 24
3.5.1 力学性能分析 24
3.5.2 紫外-可见光谱分析 25
3.5.3 热学性能分析 26
3.5.4 导电性能分析 27
3.5.5 白度分析 28
结论 29
致谢 31
参考文献 32
附录 英文缩写与结构对照表 35
1 绪论
1.1 引言
随着近年来高新技术的不断完善与发展，各个领域对强度高、耐热、质轻的材料有着紧迫的需求，于是，出现了一种主链中含有芳环和杂环结构的一类高分子聚合物[1]。这类聚合物不仅机械强度高而且使用温度也大大提高，引起了广泛的关注，其中聚酰亚胺类聚合物就是一种性价比极高的结构材料之一。
聚酰亚胺(PI)是一种主链结构中具有酰亚胺环的高聚物，可由芳香二酐、四元酸或二元酯等与芳香二胺或其他衍生物与溶剂通过熔融缩聚或者溶液缩聚反应，再经过亚胺化得到的功能型聚合材料。其作为一种新型材料，具有优良的热学性能、力学性能、耐腐蚀性能等优点，广泛的应用于电子、航空、信息、生物等技术领域之中[2-3]。随着PI应用领域的拓宽，薄膜类材料作为其主要产品之一，它的应用领域也在不断扩大，与此同时，各领域对PI材料的各种性能要求也日益提高。近年来，复合材料得到了普遍的应用，加之纳米技术的迅猛发展，使得聚合物/无机纳米粒子复合材料的研制成了人们关注的重点。利用纳米粒子对聚合物改性现已成为聚合物改性的重要方法，人们也越来越关注利用不同的无机组分来对PI进行改性，以期待可以制备出具备有机、无机和纳米粒子的优势于一体的新一代复合型材料[4-5]。
PI作为传统的耐高温材料，具有较高的软化温度，根据结构不同会呈现出由浅黄到深棕色不等的颜色，限制了PI在某些特殊领域的应用[6]。芳香型PI存在颜色的主要原因是分子内外的电荷转移的结果：分子内或分子间能够形成电荷转移络合物(CTC)[7]，容易吸收可见光而导致的。因此，要研制出白色的PI/无机纳米粒子复合薄膜，首先需要考虑PI本体的颜色问题。常见的方法有：在主链中引入含氟的官能团、大体积的取代基团、柔性基团、脂环族结构和非共平面的结构等[8]。