一种黑色聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

以对苯二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,联苯四甲酸二酐(BPDA)为二酐单体,经缩聚反应得到聚酰胺酸,然后加入炭黑、表面活性剂,超声分散处理后,涂膜、热亚胺化制备了黑色聚酰亚胺(PI)薄膜。探讨黑色PI薄膜形成过程的主要影响因素,并对其拉伸强度、热性能等进行测试分析。结果表明:随炭黑含量的增加,PI膜的透光率逐渐下降,当炭黑质量分数为3%以上时,薄膜基本不透光;表面活性剂的加入,提高了黑色PI膜的力学性能,但并不影响其热稳定性。

高能电子辐照对黑色聚酰亚胺薄膜结构的影响

借助双束加速器对黑色聚酰亚胺薄膜进行了高能电子辐照实验。分别通过SEM、ATR-FTIR及XPS考察了辐照前后黑色聚酰亚胺薄膜表面的形貌变化、表面化学结构与成分变化。结果表明,通过SEM观察发现,电子辐照后,黑色聚酰亚胺薄膜的表面变得更加粗糙。这可能是由于高能电子使PI/C表面上的弱键分解,从而改变了材料表面的结构,导致材料表面粗糙度增大。通过红外光谱分析发现,电子辐照后,PI/C表面大部分基团的吸收峰强度有所降低。这表明电子辐照使PI/C表面发生了复杂而显著的化学反应。其中黑色聚酰亚胺薄膜的吸收峰强度显著降低,表明材料在电子辐照过程中发生了开环反应。通过XPS分析发现,PI/C中的含氮量及含氧量显著降低,样品表层发生了脱氮及脱氧反应,也佐证了红外光谱表征中电子辐照可使黑色聚酰亚胺薄膜发生开环反应的结论。

分散剂对炭黑/聚酰亚胺复合薄膜性能的影响

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺,均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,不同类型分散剂表面处理的炭黑为遮光填料,制备了一系列黑色聚酰亚胺(PI)薄膜,探讨分散剂对炭黑/PI薄膜表面形貌和性能的影响。结果表明:经分散剂表面处理后的炭黑在PI基体中的分散性及有机-无机的界面相容性得到提升,降低了炭黑团聚程度,提高了薄膜的性能;当采用YK-3(改性嵌段聚合物)分散剂处理炭黑时,薄膜的表面形貌和性能最佳,其电气强度、拉伸强度、断裂伸长率分别为145 kV/mm、146 MPa、38%,光透过率接近0。

本征深色聚酰亚胺薄膜的制备与性能

针对先进柔性覆铜板(FCCL)领域对热塑性黑色聚酰亚胺薄膜的应用需求,采用含有生色亚胺(-NH-)基团的芳香族二胺单体4,4′-二胺基二苯胺(NDA)分别与一系列二酐单体,包括4,4′-(六氟异亚丙基)双邻苯二甲酸酐(6FDA)、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)以及氢化3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(HBPDA)等聚合制备了3种有机可溶性PI(SPI)树脂,然后采用SPI/DMAc溶液在相对较低温度下(80~250℃)制备了PI薄膜。系统研究上述特征基团的引入对PI薄膜光学性能、热性能以及电学性能的影响机制。结果表明:制备的SPI树脂在极性非质子性溶剂,如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中具有良好的溶解性。制备的SPI薄膜具有本征深色特性,其在500 nm波长处的透光率(T_(500))小于5%,明度(L*)低于60。此外,该系列薄膜具有良好的耐热性能,玻璃化转变温度(T_(g))最高可达375.9℃,氮气中5%失重温度(T_(5%))高于500℃。该系列薄膜还具有良好的电绝缘特性,其体积电阻率(ρ_(v))均超过10^(15)Ω·cm。