【摘要】：隨著當(dāng)代技術(shù)工藝的不斷提高,對(duì)一些高性能材料的需求也越來越強(qiáng)烈,比如高分子材料、聚合物等。聚酰胺酰亞胺(PAI)就是在此進(jìn)程中應(yīng)運(yùn)而生且快速發(fā)展的一種高分子聚合物。其具有耐摩擦、耐腐蝕、耐高溫性能,力學(xué)性能優(yōu)異,可與多種物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合,因此是一種適合當(dāng)代社會(huì)的較理想的工程材料。但PAI傳統(tǒng)的制備方法價(jià)格昂貴、污染嚴(yán)重,不太適合大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。本文旨在用一種綠色經(jīng)濟(jì)的方法來制備PAI,將納米ZrO_2和SiO_2復(fù)合到PAI中,考察了復(fù)合量對(duì)材料熱學(xué)、力學(xué)性能的影響。(1)以均苯四甲酸二酐(PMDA)與L-丙氨酸為原料先合成一種單體二酸,之后以亞磷酸三苯酯(TPP)為縮合劑,與4,4'-二氨基二苯醚(ODA)縮聚制備得到PAI。對(duì)合成工藝進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),最優(yōu)條件為:單體投料比為n_(單):n_((ODA))=1.04:1、反應(yīng)溫度為120℃、反應(yīng)時(shí)間為12h、TPP加入量為1.4m L。表征和測試結(jié)果表明:PAI已經(jīng)被成功合成,合成的PAI具有較好的熱穩(wěn)定性能,T_5為383.4℃,T_(10)為403.2℃,Tg為264.34℃,800℃下的殘?zhí)柯蕿?9.6%;在常溫下,樣品的平均拉伸強(qiáng)度為60.83MPa、平均彈性模量為480.85MPa,平均彎曲強(qiáng)度為73.62MPa、平均彎曲模量為2556.73MPa,說明PAI具有較好的拉伸和彎曲強(qiáng)度,力學(xué)性能較為優(yōu)異。(2)采用沉淀法成功制得了納米ZrO_2,用PVA改性后,將其與PAI進(jìn)行復(fù)合,考察了納米ZrO_2復(fù)合量對(duì)材料熱學(xué)、力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:PVA已成功改性ZrO_2,改性后的納米ZrO_2分散性較好、不易團(tuán)聚;且成功制備了ZrO_2/PAI復(fù)合材料,當(dāng)復(fù)合比為8%時(shí),復(fù)合效果最佳;復(fù)合納米ZrO_2后,復(fù)合材料的熱性能和力學(xué)性能得到了一定的提高,復(fù)合量為8%時(shí),T_5為409.1℃,T_(10)為432.3℃,Tg為278.23℃,熱性能最佳;拉伸強(qiáng)度為67.23MPa,彎曲強(qiáng)度為79.63MPa,力學(xué)性能最佳。(3)采用水熱法成功制得了納米SiO_2,用CTAB對(duì)其改性,紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)CTAB的特征吸收峰出現(xiàn)在了SiO_2的光譜中,說明CTAB已成功改性SiO_2,改性后的納米SiO_2分散性較好、不易團(tuán)聚。將改性后SiO_2與PAI進(jìn)行復(fù)合,成功制備了SiO_2/PAI復(fù)合材料。表征和測試結(jié)果表明,當(dāng)復(fù)合比為8%時(shí),復(fù)合效果最佳,此時(shí)的T_5為405.1℃,T_(10)為425.6℃,Tg為275.42℃,熱性能最佳;拉伸強(qiáng)度為65.38MPa,彎曲強(qiáng)度為77.45MPa,力學(xué)性能最佳。
【圖文】：

圖 1.1 PI的結(jié)構(gòu)式于各種高科技領(lǐng)域，這與其優(yōu)良的綜合性能分不開。度高；（2）可耐極低溫度；（3）力學(xué)性能優(yōu)異；（4）；（6）污染少；（7）無毒[2]。薄膜，主要用于絕緣材料、電纜線材料以及特殊情況規(guī)模生產(chǎn)的主要有杜邦、宇部興產(chǎn)和鐘淵三家企業(yè)。溫的特殊材料；（2）纖維；（3）泡沫塑料；（4）特種光敏PI。

分析其有以下缺點(diǎn)[4]：（1）不溶不熔，，求高；（3）合成PI成本高。上缺點(diǎn)，使其更好的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的一種新物質(zhì)。質(zhì)Polyamide-imide,簡稱PAI）是指分子鏈聚合物[6]。傳統(tǒng)PAI結(jié)構(gòu)式如下：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O633.22;TB332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593284