纳米胶体二氧化硅改性聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

作者：贾延江; 安源程; 张燕; 职欣心; 张秀敏; 刘金刚^*; 杨洋

来源：绝缘材料, 2021, 54(11): 100-107.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2021.11.014

• 聚酰亚胺薄膜
• 胶体二氧化硅
• 介电性能
• 热性能
• 相容性

首先,通过缩聚法制备了基于均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)单体的聚酰胺酸(PAA),在聚合过程中加入不同质量分数的胶体Si O2/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),制得PAA/Si O2杂化胶液。然后将杂化胶液在洁净干燥箱中于室温～350℃进行亚胺化,制得了PI/Si O2复合薄膜。对PI/Si O2复合薄膜进行衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)和热机械分析(TMA)测试,并采用阻抗分析法测试Si O2的引入对复合薄膜介电性能的影响。结果表明:成功制得了预期结构的复合薄膜,Si O2在PI基体中分布较为均匀。Si O2的引入提高了复合薄膜的耐热性和热尺寸稳定性,Si O2含量为25%的PI-25薄膜5%失重温度(T5%)和750℃时的残余质量分数分别为611℃与73%,分别较PI-0薄膜(未添加Si O2)提高了14.7℃和9.2%。在103～106Hz频率范围内,复合薄膜表现出较为稳定的介电常数(Dk)与介质损耗因数(Df)。纳米Si O2的引入略微提高了复合薄膜的Dk值,PI-25薄膜在1 MHz时的Dk值为3.58,较PI-0薄膜略有上升(Dk为3.20)。

• 单位
  中国地质大学（北京）; 北京交通大学