论文部分内容阅读
随着通信设备、电子仪器以及军事工业的迅速发展,当今社会对电磁屏蔽材料的需求日益增加。聚合物基电磁屏蔽材料具有质轻、可设计性强、耐化学腐蚀性好等优点而备受关注,目前开发具有较高电磁屏蔽性能的聚合物基复合材料成为该领域研究的热点。本论文采用具有良好耐热性的聚酰亚胺为基体,通过接枝改性/物理包覆法制备杂化填料作为电磁波吸收剂,利用原位聚合法和热辅助非溶剂诱导相分离法(TNIPS)开发多孔聚酰亚胺基电磁屏蔽复合材料。本文采用Hummers法合成了表面带有含氧基团的氧化石墨烯(GO),以聚苯胺对GO进行化学接枝改性得到聚苯胺改性氧化石墨烯(PANI-g-GO),并利用PANI-g-GO表面化学接枝的PANI的物理包覆作用制备PANI-g-GO/MWCNT杂化填料。以杂化填料PANI-g-GO/MWCNT为电磁波吸收剂,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作致孔剂,以4,4-二氨基二苯醚(ODA)和4,4-(4,4-异丙基二苯氧基)二酞酸酐(BPADA)为单体,采用原位聚合法和热辅助非溶剂诱导相分离法(TNIPS)制备了多孔聚酰亚胺基复合材料(PPIC)。通过FT-IR、XRD、SEM、DSC、TGA、密度测试、硬度测试、接触角测试、数字四探针和网络矢量分析仪等方法对PPIC的结构和性能进行表征和分析。FT-IR分析表明,多孔聚酰亚胺复合材料的热亚胺化完全;XRD分析表明,PANI-g-GO/MWCNT杂化填料的加入并未对聚酰亚胺的结晶性产生明显影响;SEM分析表明,在多孔聚酰亚胺基复合材料的内部和表面成功制备了多孔结构,并且杂化填料与聚酰亚胺基体具有良好的相容性;DSC和TGA分析表明,多孔聚酰亚胺基复合材料具有良好的热稳定性;密度和硬度测试结果表明,当杂化填料含量为12 wt%时,多孔聚酰亚胺基复合材料的密度和硬度分别为0.557 g/cm3和5.52;接触角测试结果表明,当杂化填料含量为8 wt%、10wt%和12 wt%时,多孔聚酰亚胺基复合材料的表面具有疏水性;数字四探针的测试结果表明,当杂化填料含量为12 wt%时,多孔聚酰亚胺基复合材料的导电率可达160±5 S/m;网络矢量分析仪的测试结果表明,多孔聚酰亚胺基复合材料具有良好的介电损耗特性,并且当杂化填料含量为12 wt%时,多孔聚酰亚胺基复合材料总电磁屏蔽效能可达28.2d B,具备了优异的电磁屏蔽性能。