聚(jù)酰亞胺是綜合性能(néng)**、性能高的聚(jù)合物,並(bìng)且是非常(cháng)具(jù)有(yǒu)應用前景的有機高分子(zǐ)材料(liào)之一。因其具有高強度、高模(mó)量、優異的熱穩定性和介電性能,所以(yǐ)被廣(guǎng)泛的作為薄膜、塗料、膠黏劑和複合材料的(de)基(jī)體使用在航空航天、機械和化工、微電子、電子電氣等各種方麵。但是全芳香(xiāng)結構的聚酰亞胺具有不易溶解、不易熔融的特性導致其後續的應(yīng)用和研究受到了很(hěn)大的(de)限製。為了改善其溶解性和其他方麵的性能,通常引入柔性結(jié)構到分子鏈中或者是(shì)用共縮聚來打破分(fèn)子鏈規(guī)整性進行結構改性。此外,也可以加入類型不同(tóng)的有機、無機(jī)材料在聚酰亞胺中來(lái)製備新型的聚酰亞胺複合材(cái)料。
石墨烯是(shì)類石墨材料的基本組成單元,有優異的機械(xiè)性能、電學性能、熱性能。並且石墨烯可以(yǐ)成為線性PI 的有效(xiào)改性或增強添加物(wù)和PI進行複合(hé)。因(yīn)為石墨烯和聚酰亞胺的相容性而導致提高複合材料性(xìng)能的範圍很小。石墨烯與PI 複合材料的製備中有兩種方(fāng)法在(zài)廣泛的(de)使用,**種是采用石墨烯的前驅體——氧化石墨(mò)烯或(huò)化學改性的氧化石墨烯與線性PI 進行溶液共混來進行複合製(zhì)備(bèi)。但是由於石(shí)墨烯的(de)前驅體與線(xiàn)性聚酰亞胺的相互作用和含氧(yǎng)官能團分解會引起的界麵相互作用降低。第二(èr)種是采用對石墨(mò)烯進行改性,在(zài)線性PI 之中以共價鍵的方式和改性的(de)石墨烯連接(jiē)在一起。
雖然解決了界麵相互作用問題,但是由(yóu)於石墨(mò)烯前驅體熱分解產生(shēng)的氣體(tǐ)容易破壞複(fù)合材料(liào)的內部結構產生結構缺(quē)陷,所(suǒ)以其性能的改善效果依舊不明(míng)顯。
通過對原有方法(fǎ)的分析和總結,我們選擇首先經過化學(xué)改性和還原得到具有自由氨基的石(shí)墨烯,因為氨(ān)基的引入使得其具有好的溶解性,可以得到NH2-rGO 有機分散液。且通過改性後的還原盡可能除去石墨烯表麵的不穩定的官能團,減少合成後的(de)複合材料在酰胺化時結(jié)構缺陷的形成。利用NH2-rGO 可以作為共聚(jù)的功能單體與聚酰亞胺基體在分子(zǐ)層麵進行界麵共價和界麵相容,通過原位聚合(hé)的方法製備一些列不同含量的氨基化石墨烯與PI 的(de)複合(hé)材料。分別把(bǎ)NH2-rGO、NH2-rGO/PI 複合材料進行性(xìng)能測試和表征,通過對表征進行分析,並與(yǔ)性能相結合可以更好(hǎo)地分析其微觀結構對性能的影(yǐng)響。