乙酰丙酮镍催化聚酰亚胺石墨化及其导热性能研究

作者：罗旭良; 吴嘉豪; 刘靖; 王子青; 闵永刚^*; 刘屹东^*

来源：功能材料, 2023, 54(07): 7145-7179.

• 聚酰亚胺
• 金属有机盐
• 催化
• 石墨化
• 导热

聚酰亚胺(PI)材料因其具有六元环分子结构和较高的含碳量，成为近年来制备石墨散热膜的热门前驱体。而镍作为过渡族金属元素，常被用做石墨烯催化生长基底，将镍元素掺杂在聚酰亚胺基底中可以有效提高其碳化和石墨化程度，改善其导热率。然而纯镍金属颗粒在PI前驱体聚酰胺酸(PAA)中会发生沉积导致难以分散均匀，通过在PI基体中添加可溶于有机溶剂的金属络合物乙酰丙酮镍(Ni(acac)2),制备了PI复合薄膜并在2700℃对其进行石墨化得到石墨膜。Ni(acac)2在高温下分解得到的镍，能够对聚酰亚胺的碳化起到促进作用，且可溶于有机溶剂也显著提高了镍在PI基体中的分散性，最终制备了表面平整的聚酰亚胺碳膜，其导热系数可达到782 W/(m·K),对比纯PI制备的碳膜其导热系数提升了30倍。分析了金属络合物Ni(acac)2催化聚酰亚胺碳化过程以及最终得到的碳膜结构，探究最终制备高导热石墨膜的可能性。

• 单位
  广东工业大学