SiO2改性PI聚酰亚胺材料

通过添加一些无机元素（如氟、磷、硅等），形成有机-无机杂化材料，可以增强复合材料的热稳定性、力学性能和介电性能等。目前，主要使用的无机材料是SiO2，复合材料热稳定性得到改善是由于紧密堆砌的SiO2纳米粒子在PI薄膜表面相互搭接，形成了刚性的支撑层，这种支撑层阻止了复合膜的热收缩，从而提高了PI的热稳定性。

力学性能先增强后减小是由于无机材料具有很好的刚性和尺寸稳定性，当SiO2含量较少时，极小的粒径增加了有机材料与无机材料的相容性和有序性，从而使拉伸强度增加，而SiO2含量较大时，容易发生团聚，有序度及相容性变差，力学性能下降。介电常数随SiO2含量的增加而增加是由于掺入纳米粒子后，自由体积下降，极性基团随SiO2含量的增加而增加，会在基体中进一步极化，使介电常数增加。

通过溶胶-凝胶法制备了PI/SiO2复合泡沫塑料，并研究了其性能。结果表明，SiO2均匀地分散在PI基体中，增强了界面黏附性，随SiO2含量的增加，复合泡沫塑料的热稳定性增强，介电常数从纯PI的1.05 C2增加到1.31 C2。

制备了新型PI/SiO2纳米复合薄膜，并研究了其性能。结果表明，随着SiO2含量的增加，复合薄膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率均呈现先增大后减小的趋势，当SiO2质量分数为6%时*大。纯PI的降解温度为300 ℃，加入20%（w）的SiO2，纳米复合材料的起始分解温度为550 ℃，明显改善了复合材料的热稳定性。

制备了新型PI/SiO2纳米杂化材料，并研究了其介电性能和热稳定性。结果表明，随着SiO2含量的增加，杂化材料的热稳定性增强。纯PI的起始分解温度为400 ℃，w（SiO2）为5%时，复合材料的起始分解温度升至423 ℃，w（SiO2）为10%时，复合材料的起始分解温度升至446 ℃。

随着SiO2含量的增加，复合材料的介电性能增强。w（SiO2）为5%时，复合材料的介电常数为1.81 C2，w（SiO2）为40%时，复合材料的介电常数为5.01 C2。制备了新型PI/SiO2复合材料，结果表明，PI/SiO2复合材料的热稳定性明显优于纯PI。w（SiO2）为5%时，复合材料的起始分解温度为483 ℃，w（SiO2）为10%时，复合材料的起始分解温度升至520 ℃，复合材料的硬度和拉伸模量也优于纯PI。