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聚酰亞胺薄膜拉伸強度的改進研究
日期:2023-05-30  人氣:473

  聚酰亞胺(PI)是以酰亞胺環(huán)為結構特征的雜環(huán)聚合物,具有突出的耐熱性能及優(yōu)異的綜合性能。高溫下仍具有突出的介電性能、力學性能、耐燃性能,制品尺寸穩(wěn)定性好,耐有機溶劑,低溫性能優(yōu)良,是目前綜合性能**,耐熱等級**的合成材料.隨著航空航天、電子信息等諸多方面技術領域日新月異的發(fā)展,對PI材料提出的要求也越來越高,這些高精度的技術設備要求PI薄膜在高溫下仍有良好的尺寸穩(wěn)定性,而PI薄膜的力學性能如拉伸強度等與尺寸穩(wěn)定性密切相關。

  目前國內生產的PI薄膜產品性能與國外生產的PI薄膜仍然有較大差異.主要體現(xiàn)在拉伸強度較低,尺寸穩(wěn)定性較差等方面.如國內生產的均苯型PI薄膜的拉伸強度一般比國外產品低30%左右,且厚度公差約在1O%,而美國杜邦公司產品的指標為5 %,實測僅為2%。目前從美國和日本進口的PI薄膜產品供不應求.因而,提高聚酰亞胺薄膜拉伸強度的研究具有重要的實用意義,將產生顯著的經(jīng)濟效益。

  經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在合成PI的過程中加入有機磷酸酯可以有效地提高PI薄膜的拉伸強度.有機磷酸酯主要是促進PAA的環(huán)化反應,其作用相當于小分子脫水劑,可及時地去除環(huán)化反應產生的水,避免酰亞胺環(huán)發(fā)生開環(huán)反應的副反應,促進環(huán)化反應的完全進行。在常見的磷酸酯化合物中,選用磷酸三苯酯作為試驗對象,以改進PI薄膜的拉伸強度.

實驗中,在室溫(20℃)下合成了濃度為18%的PAA溶液,用NDJ一1型旋轉粘度計測量PAA的粘度為22 300 mPa·S;磷酸三苯酯添加量分別為1 、2 、3 、4 和5 時,制得的PI薄膜再進行拉伸強度測試,發(fā)現(xiàn)添加了磷酸三苯酯后,PI薄膜的拉伸強度得到了提高,磷酸酯含量為3 時,PI強度達到**,比添加前的拉伸強度提高了8O%。推測其原因為,當磷酸三苯酯含量太少時,對提高Pl的機械強度作用不大;當含量超過3 時,過量的磷酸三苯酯成為雜質,部分嵌入聚合物內部,影響聚合物的最終性能。

  經(jīng)紅外光譜測試,形成的聚合物分子結構明確,和美國杜邦公司生產的均苯型PI(Kapton)的紅外譜圖相符。由于適量的磷酸三苯酯僅促進聚酰胺酸的脫水環(huán)化,所以,聚合物的結構并不發(fā)生變化.紅外光譜是測定PI酰亞胺化程度的最常用方法,44500px和43000px-1分屬為酰亞胺強的對稱和不對稱羰基的譜帶,1 9500px的譜帶是C_N的伸展振動,720 cm-1譜帶歸屬為C—O的彎曲振動,1500 cm 譜帶屬于苯環(huán)的振動.實驗表明,添加磷酸三苯酯不改變原來PI分子的結構。


tags標簽: 聚酰亞胺薄膜
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