CN103739840A - 一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,步骤为:(1)向容器中加入溶剂邻二氯苯及ODA,边搅拌边加入PMDA,反应3h生成聚酰胺酸溶液;(2)在上述溶液中加入富勒烯粉末,进行超声处理2h,超声过程中保持温度为25-35℃,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。本发明可以降低聚酰亚胺的表面电导率,防止静电,扩大其应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,属材料加工领域。
技术背景
现有技术中,聚酰亚胺高效隔热吸声轻质材料耐高低温、密度小、无毒、无烟、施工便利安全、吸声性能好,是船舶舰艇、航空航天、高速列车等领域隔热吸声材料的极佳选择。但是聚酰亚胺薄膜的表面电阻率在1016Ω/square 级,导电性不好,其本身可以作为一种绝缘材料,但是随着太空领域的拓展,聚酰亚胺材料在航空航天工程上的应用越来越广泛,对于其各项性能的要求也各不相同。在正常的环境下,由于其极低的电导率,电荷难以移动,使负载在表面的电荷很难消散出去,形成静电。这种静电在船舶、航空器中以及电子元件中有着相当大的危害,会造成电容击穿,电子元件被损坏等极其严重的后果。
发明内容
本发明的目的是提供一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,可以降低聚酰亚胺的表面电导率,防止静电,扩大其应用范围。
为实现以上目的,本发明的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,步骤为:(1) 向容器中加入溶剂邻二氯苯及4,4'-二辛基二苯胺(ODA),边搅拌边加入均苯四甲酸二酐(PMDA),反应3h生成聚酰胺酸溶液;(2) 在上述溶液中加入富勒烯粉末,进行超声处理2h,超声过程中保持温度为25-35℃,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。
进一步的,所述PMDA与ODA的质量比为1:0.8-1.2。
进一步的,所述PMDA与溶剂邻二氯苯的料液比为1 g:10-20ml。
进一步的,所述富勒烯的质量为PMDA与ODA总质量的0.08-0.16%。
进一步的,所述步骤(2)中超声波功率为200W,在温度为25℃时超声处理1h,然后将温度提高到35℃再进行超声处理1h。
本发明产生的有益效果为,本发明在聚酰亚胺中加入富勒烯会增加聚酰亚胺分子链之间的摩擦,使得聚酰亚胺与富勒烯之间产生作用力,并增加聚合物的刚性,从而使聚酰亚胺分子链不容易运动,从而增加聚酰亚胺膜的弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率。另一方面,由于富勒烯具有极高的电导性,将富勒烯加入到聚酰亚胺中可以降低其表面电导率,防止电荷聚集形成静电而造成不必要的损失。
实施例
实施例1:
由以下方法制备富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜:
(1) 向容器中加入2000ml溶剂邻二氯苯及80g4,4'-二辛基二苯胺(ODA),边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA),反应3h生成聚酰胺酸溶液;(2) 在上述溶液中加入0.15g富勒烯粉末,进行超声处理,超声波功率为200W,在温度为25℃时超声处理1h,然后将温度提高到35℃再进行超声处理1h,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。
制备得到的富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的弹性模量为2.82GPa、拉伸强度184MPa、断裂伸长率20%,上下表面电阻率分别为1.2067×108Ω/square 及7.2238×107Ω/square。
实施例2:
由以下方法制备富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜:
(1) 向容器中加入3000ml溶剂邻二氯苯及100g4,4'-二辛基二苯胺(ODA),边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA),反应3h生成聚酰胺酸溶液;(2) 在上述溶液中加入0.2g富勒烯粉末,进行超声处理,超声波功率为200W,在温度为25℃时超声处理1h,然后将温度提高到35℃再进行超声处理1h,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。
制备得到的富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的弹性模量为2.88GPa、拉伸强度193MPa、断裂伸长率20%,上下表面电阻率分别为1.2417×108Ω/square 及7.2518×107Ω/square。
实施例3:
由以下方法制备富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜:
(1) 向容器中加入2000ml溶剂邻二氯苯及120g4,4'-二辛基二苯胺(ODA),边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA),反应3h生成聚酰胺酸溶液;(2) 在上述溶液中加入0.3g富勒烯粉末,进行超声处理,超声波功率为200W,在温度为25℃时超声处理1h,然后将温度提高到35℃再进行超声处理1h,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。
制备得到的富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的弹性模量为2.76GPa、拉伸强度174MPa、断裂伸长率20%,上下表面电阻率分别为1.3181×108Ω/square 及7.6718×107Ω/square。
Claims (5)
1.一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,其特征在于:步骤为:
(1) 向容器中加入溶剂邻二氯苯及ODA,边搅拌边加入PMDA,反应3h生成聚酰胺酸溶液;
(2) 在上述溶液中加入富勒烯粉末,进行超声处理2h,超声过程中保持温度为25-35℃,得到富勒烯-聚酰胺酸溶液;
(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平,在普通烘箱中除去溶剂邻二氯苯,再放置于真空烘箱中,使得富勒烯-聚酰胺酸亚胺化完全,从而得到富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述PMDA与ODA的质量比为1:0.8-1.2。
3.根据权利要求1所述的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述PMDA与溶剂邻二氯苯的料液比为1 g:10-20ml。
4.根据权利要求1所述的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述富勒烯的质量为PMDA与ODA总质量的0.08-0.16%。
5.根据权利要求1所述的一种富勒烯-聚酰亚胺导电薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中超声波功率为200W,在温度为25℃时超声处理1h,然后将温度提高到35℃再进行超声处理1h。
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