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聚酰亚胺的杂化及应用

点击次数:971    发布日期:2014-03-06   本文链接://www.kemesee.com//www.kemesee.com/news/219.html

      现代科学技术的飞速发展对材料的种类和性能提出了更高的要求,通过材料的杂化可以满足某些特殊性能的需求。杂化材料的特点是综合了各种组分的优势,并起到多功能的作用。对聚酰亚胺适当杂化不仅可以保留其优异性能,还能具有一些崭新的特性,以适应现代T业发展对聚酰亚胺性能的更高要求。聚酰亚胺杂化的方法有很多,主要分两大类:改变其分子结构与其他材料共混改性。如主链上引入特征结构单元共聚改性,引入功能性侧基改性等结构改性, 目前更多的是通过聚酰亚胺共混物及合金来改善整体性能。无机纳米粒子具有特殊的尺寸结构、来源广泛、种类繁多,将其用于杂化聚酰亚胺也得到了深度研究。

      虽然聚酰亚胺有很好的介电性能,介电常数为3.4左右,但是难以满足微电子工业发展的需要。在微电子领域还需要通过杂化降低其介电常数,满足不同电子元件对材料的要求。通常降低聚酰亚胺介电常数的方法有:引人含氟基或以氟取代氢,引入脂肪链,引入低介电常数的嵌段。引入氟,或将空气以纳米尺寸分散在聚酰亚胺中,氟原子有较低的摩尔极化率使得聚酰亚胺介电常数可降到2.5左右。介电损耗为10。,介电强度为100~300kV/mm。还可以改善聚酰亚胺的溶解性,使其二次加一变得更加容易,由于有这些优异的特性使含氟材料在微电子、光波通讯、航空航天等领域得到了广泛应用,制备含氟聚酰亚胺成为近年来低介电常数材料研究的一个热点问题。一些研究表明,通过水溶性的聚酰胺酸盐和中孔隙SiO 制备的聚酰亚胺/中孔隙SiO:复合材料,复合材料和纯聚酰亚胺的介电常数比较,其值可以从3.34下降到2.45左右,且具有良好的热性能和力学性能。然而,将Al20,掺杂聚酰亚胺得到的复合材料,介电常数随A1o,含量的增加而增大,并且存在频率依赖性,介电损耗也呈增大的趋势。因此,无机粒子的种类影响材料的介电损耗,可以选择不同的无机粒子来制备具有合适性能的复合材料,以满足不同的需求。

      聚酰亚胺微孔材料也作为介电材料广泛应用在微电子工业,使信号传输速度加快,减少信号间的干扰和感应耦合,便于器件的小型化和密集化。中国石油大学的丁军、孔锳等通过相转化法制各的聚酰亚胺/PET复合膜,具有较好的微孔结构,孔径在0.2 I11左右,孔径分布均匀。孔隙率和离子电导率分别为55%和0.535 ms/cm。复合膜具有较小的内阻及良好的放电容量保持率。用于复合膜电池可以具备合适的倍率放电性能及较好的耐热性,使锂电池具有安全性和良好的电池性能。南京工业大学尤鹤翔等嗍采用原位聚合的方法制备了PI/ATO抗静电复合薄膜,当加入质量用量为l0%AT0时,薄膜的表面电阻率降至5.7×1 010 Q·m,达到抗静电要求的范围(108~1 011 Q·In)。东华大学许梅芳、虞鑫海等同选取自制性能优异的聚酰亚胺作为感湿材料,制备的湿敏电容,响应时间较小、平均灵敏度较高、测湿量程大、湿滞较小、温度系数小、非线性误差小、具有长期稳定性,且耐高温和耐腐蚀等诸多优点,综合性能良好。在精密加工、气象、军工和高科技等领域中都迫切需要它,应进一步研究、形成批量生产。


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