杂化聚酰亚胺薄膜耐电晕性能的研究

用均苯四甲酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚合成聚酰亚胺(PI)树脂,以甲基三乙氧基硅烷为无机前驱体原位产生二氧化硅(S iO2)粒子,并以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂制备了PI/S iO2杂化薄膜。分析和讨论了无机成分的含量和两相间界面形态的变化对PI/S iO2薄膜耐电晕性能的影响。结果表明,无机组分的引入对杂化PI/S iO2薄膜的耐电晕性能产生很大的影响,薄膜的耐电晕性能随S iO2含量的增加而提高;偶联剂的引入对无机粒子的分散、两相相容性,以及界面形态具有明显的改善作用,对薄膜耐电晕性能的改善更为明显。并提出了一个耐电晕模型。

无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及耐局部放电特性

通过正硅酸乙酯及异丙醇铝在聚酰胺酸的N,N’-二甲基乙酰胺溶液中的溶胶凝胶反应,制备出了具有一定SiO2和Al2O3质量分数的聚酰亚胺复合薄膜.并且分别利用傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜对薄膜进行测试和微观结构分析.研究表明,所制得的复合薄膜中有机相和无机相形成了很好的纳米复合体系,经电晕试验研究发现该复合薄膜具有优异的耐局部放电特性,该复合结构对开发新型工程电介质材料有着重要的推动作用.

纳米无机杂化聚酰亚胺薄膜的热激电流谱特性

利用高压力热激电流(TSC)方法,研究了Du-pont经过纳米无机杂化的聚酰亚胺(PI)薄膜和普通聚酰亚胺薄膜的退极化特性,在不同的压力下观察到了已极化过的聚酰亚胺的松弛过程,发现了普通与纳米杂化的聚酰亚胺薄膜的松弛峰温均随外加压力增大而移向高温,同时纳米杂化的聚酰亚胺薄膜松弛峰温及峰高比普通聚酰亚胺薄膜有显著增加.

Al_2O_3杂化聚酰亚胺薄膜Al含量测试方法研究

无机粒子杂化聚酰亚胺(PI)薄膜具有优良的耐电晕特性,广泛用于变频电机中,文章首先用偶联剂处理过的超细氧化铝粉掺杂聚酰胺酸(PAA)制备了不同氧化铝含量的聚酰亚胺杂化膜。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子发射光谱(ICP)、重量法、热失重(TG/空气气氛)等测试方法对制备的不同Al2O3含量杂化聚酰亚胺薄膜的无机成分进行了定性和定量分析。结果表明:FTIR和XPS能很好地对杂化膜进行定性分析,FTIR主要对材料的结构进行分析从而推断出其可能的成分,而XPS则主要得到材料所含各元素信息,它具有操作简单,重复性好等优点;通过研究内层电子结合能及其氧化态的变化,XPS可以鉴别元素种类和价态、测定元素的相对含量。XPS和TG的实测值和理论值相差较大,相对标准偏差(RSD)很大,其中,XPS的RSD值大于5.0%,而TG的RSD值也都大于2.0%,只能对杂化膜进行半定量分析。而ICP和重量法的实测值和理论值相差较小且相对标准偏差(RSD)很小,它们的RSD值均小于1.0%,能进行精确的定量分析,其中重量法的实测值最接近理论值,但只能用于单一无机组分的分析;而ICP法最精确且可以对多无机组分的复合物进行分析,它有简便、快速、灵敏度高、准确性好、可多元素同时测定,且对环境污染小等优点。由上面的结论可以得到一种分析复合材料中的无机成分的方法:首先,用FTIR和XPS对复合材料进行定性分析;然后,以XPS半定量分析结果作为参考,用重量法(单一组分)和ICP法对复合材料进行精确的定量分析。

聚酰亚胺掺杂二氧化硅薄膜的分散性与力学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅,并将其掺杂于制备的聚酰胺中,反应制成杂化聚酰亚胺(PI)薄膜。通过扫描电镜(SEM)对粒子结构和杂化薄膜微观形貌结构进行分析,并对其力学性能进行测试。结果表明:采用此种方法制备杂化PI薄膜的纳米粒子分散均匀,团聚现象明显降低。当二氧化硅含量4%时,分散性最好,力学性能相对优异。

溶胶-凝胶法制备氧化硅-氧化铝共掺杂聚酰亚胺薄膜及其性能

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅及氧化铝溶胶,将溶胶混合后掺入正在反应的聚酰胺酸中,制得聚酰亚胺/二氧化硅-氧化铝杂化薄膜。利用扫描电子显微镜对杂化薄膜的微观形貌进行了表征,并测试了无机组分含量不同的杂化薄膜的力学性能、热稳定性及介电性能。试验结果表明,杂化薄膜材料中无机相呈现纤维结构和颗粒结构,有效地提高了薄膜的力学性能。杂化薄膜与纯膜相比,热分解温度有较大提高,且随着无机组分含量增大,热分解温度呈现先上升后下降的趋势。介电性能分析表明,杂化薄膜的介电常数和介电损耗与频率的关系符合德拜松弛极化机理。

原位聚合法制备聚酰亚胺/钨酸锆杂化薄膜的研究

以原位聚合法制备出聚酰亚胺(PI)/钨酸锆(ZrW2O8)杂化薄膜,采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)研究了所得薄膜的结构、表面形貌及热稳定性。结果表明:ZrW2O8粉体均匀分散在聚酰亚胺基体中,同时,偶联剂的使用有助于提高ZrW2O8粉体在PI基体中的分散性。热重(TG)分析表明ZrW2O8粉体的加入,提高了PI/ZrW2O8杂化薄膜的耐热等级。

ZrW_2O_8粉体及ZrW_2O_8/PI杂化薄膜的制备研究

以分步固相法制备了ZrW_2O_8粉体,以旋涂法制备出ZrW_2O_8/聚酰亚胺(PI)杂化薄膜,采用X射线衍射(XRD)对所得粉体的结构及性能进行表征,以傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)研究了所得薄膜的结构、热稳定性及表面形貌。结果表明:采用分步固相法在1220℃制得高纯度ZrW_2O_8粉体,其在室温～500℃温度区间内平均热膨胀系数为-6.31×10^(-6)K^(-1),ZrW_2O_8颗粒不会影响PI薄膜的结构和热稳定性,同时偶联剂的使用有助于提高ZrW_2O_8粉体在PI基体中的分散性。

聚酰亚胺/SiO_2-Al_2O_2杂化薄膜亚胺化反应分析及分子结构预测

采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/二氧化硅-氧化铝(PI/SiO_2-Al_2O_3)杂化薄膜.运用红外光谱仪、示差扫描量热仪和紫外-可见分光光度计分别测试了亚胺化过程中各阶段杂化膜的特征基团吸收峰的变化,反应热以及紫外-可见光透过率.使用原子力显微镜分析了无机相在亚胺化各阶段的形貌变化.通过这些分析推测了杂化薄膜的分子结构.