碳纳米管是一种径向尺寸为纳米级，轴向尺寸为微米级，管子两端基本封口的一维量子材料，具有极高的展弦比和电导性，对于提高聚合物的导电能力有极好的效果[17]。

NuritAtar[18]等用以ODA和PMDA缩合成的PAA溶液浸透碳纳米管，在以之涂膜、亚胺化得到PI/CNT复合薄膜。其电阻抗很小，有最小化的表面电阻和极高的薄层导电性。充分改善了PI的电性能，对于静电防护装置有着很大作用。

MarisabelLebro´n-Colo´n[19]等用合成的丁酰胺对单壁碳纳米管混合浸泡处理，用溶剂洗涤。再将其和以BPADA和BAPP为单体合成的PAA溶液混合均匀后涂膜，经过后处理得到复合膜。比之纯PI薄膜和未经处理的单壁碳纳米管与PI复合膜，其具有更高的拉伸强度与储能模量。它的玻璃化转变温度得到较大提高，热稳定性也有了显著的提升。

碳黑是极为常见的工业填料，价格低廉，导电性好，遮光性高。然而虽然其也可以达到纳米量级，但与以上两种碳材料相比，其比表面较小，理化性能没有优势。在国内外的此类研究中已经较少。

PengfeiXue[20]等用硝酸将炭黑中引入羧基，用乙二酰氯与其低温混合，将其酰氯化。将改性炭黑与PAA溶液混合均匀，涂膜后经后续热处理即可得到PI复合膜。TEM测试显示碳黑在基体中散布均匀，折光率随炭黑含量增加而增加。

马建莉[21]等将碳黑直接加入反应单体ODA中，逐步加入PMDA，反应生成PAA与炭黑的混合物，用异喹啉、醋酸酐、DMF配置有机黑色染料，将其与PAA溶液混合，涂膜后固化。在适当配比下的复合薄膜能兼具较好的机械性能与低透光率。

杨志兰[22]等以ODA与BPDA合成PAA溶液，加入碳黑与十二烷基磺酸钠，搅拌并超声至分散均匀。涂膜后经热亚胺化处理即可得到黑色PI薄膜。碳黑含量达3%时薄膜基本不透光，含量达7%则无法成膜。若十二烷基磺酸钠的含量在5%以下，它对复合膜的机械性能有一定的改善作用。

2 合成流程

以上研究文献中已经大致介绍了制备的流程，从中可以看出制备黑色聚酰亚胺薄膜与普通PI薄膜的不同之处在于多了添加填料这一步。添加填料可在合成PAA前也可在亚胺化处理前，甚至还可以用可溶性PI直接与碳材料复合[11]。

添加填料的时机与所选填料的种类有关。一般而言，由于石墨烯类材料为二维片状，适宜原位聚合，因此常常在聚合得到PAA前加入。

DanCHEN[11]等以石墨烯，高锰酸钾，硝酸钠为原料制备胺基封端的氧化石墨烯而后加入到聚酰胺酸的合成过程中混合均匀并原位聚合，再经过热亚胺化处理就能够得到掺杂石墨烯的聚酰亚胺薄膜。所得成品的SEM及AFM图像均表明石墨烯在聚酰亚胺中的分散良好，而它的机械性能与耐热性相较于原始聚酰亚胺也有所提高。

而碳纳米管则通常是在合成得到PAA后与其混合均匀，有时也会用可溶性的PI直接与改性碳纳米管直接复合。

LiangweiQu[23]等以4,4'-(六氟异亚丙基)二酞酸酐和1,3-双(3-氨基苯氧基)苯为单体制得氨基终止的聚酰亚胺。用碳二亚胺对单壁碳纳米管进行处理，使之功能化。将PI溶于DMF中，再加入改性碳纳米管混合均匀。涂膜后经过热处理便可得到PI复合薄膜。SEM与TEM表征结果显示碳纳米管再PI基体中以纳米量级分布良好，具有较好的力学性能与光学性能。

无论是何时加入，最为重要的都是要将其在溶液中尽可能地分散均匀，防止碳材料的堆叠，以免造成薄膜中有缺陷。

3 国内外现状

黑色聚酰亚胺薄膜在商业市场中已经开始投入应用并逐渐崭露头角，但已经商品化的黑色聚酰亚胺薄膜无论从种类还是产量上来讲都较少。目前，美国杜邦公司所生产的黑色聚酰亚胺薄膜是目前市场上性能最为优秀的产品。我国台湾地区的达迈公司和韩国SKC克隆公司也已经开始生产厚度为12．5μm的黑色PI薄膜，但价格较高。中国大陆的黑色聚酰亚胺薄