聚酰亞(yà)胺是綜合性(xìng)能**、性能高的聚合物,並且是非常(cháng)具有應用前景的有機高分子材料之(zhī)一。因其具有高強度、高模量、優異(yì)的熱穩定性和介電性能,所以(yǐ)被廣泛的作為薄膜、塗(tú)料、膠黏劑和複合材料的基體使用在(zài)航空航天、機械和(hé)化工、微電子、電子電氣等各種方(fāng)麵。但是全芳香結構的聚酰亞胺具有不(bú)易溶解、不易熔融的特性導致其後續的應(yīng)用和研究受到了很大的限製。為了改善其溶解性和其他方麵(miàn)的性能,通常引入柔(róu)性結構到分子鏈中或者是用共(gòng)縮聚來打破分子鏈規整性進行結構改(gǎi)性。此(cǐ)外(wài),也可以加(jiā)入(rù)類型不同的有機、無機材料在聚酰亞胺中來製(zhì)備新(xīn)型(xíng)的(de)聚酰亞胺複合(hé)材料。
石墨烯(xī)是類石墨材料的基本組成單元,有優異的機械性能、電學性(xìng)能、熱性能。並且石墨烯可以成為線性PI 的有效改性或增強添加物和PI進行複合。因為石墨烯和聚酰亞胺的相容性而導致提高複合(hé)材料(liào)性能的範圍很小。石墨烯與PI 複合材料的製備中(zhōng)有兩種方法(fǎ)在廣泛的使用,**種是采用石墨(mò)烯的前驅體——氧化石墨烯或化學改性的氧化石墨烯與線性PI 進行溶液共(gòng)混來進行複合製備。但是由於石墨烯的前(qián)驅體與線性聚酰亞(yà)胺的相互作(zuò)用和含氧官能(néng)團分解會引起的界麵相互作(zuò)用降低。第二種是采用對石墨烯進行改性,在線性PI 之中以(yǐ)共價(jià)鍵的方式和(hé)改性的石墨烯連接在一起。
雖然解決了界麵相互作用問題,但是(shì)由(yóu)於石墨烯前驅體熱分解產生的氣體容易破壞複合材(cái)料的內部結構產生結構缺陷,所以其性能的改善效(xiào)果依舊不明顯。
通過對原有方法的分析和(hé)總結,我們選擇首先經(jīng)過化學改性和還原得到具有自由氨基的石墨烯,因為(wéi)氨基的引入使得其具有好的溶解性,可以(yǐ)得到NH2-rGO 有機分散液。且通過改性後的還原盡(jìn)可能除去石(shí)墨烯表(biǎo)麵的不穩定的官能團,減少合成後的複合材(cái)料在(zài)酰胺化時結構缺陷的形成。利(lì)用NH2-rGO 可以作為(wéi)共聚的功(gōng)能單體與聚酰亞胺基體在分子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(bèi)一些列不同含量的氨基化石(shí)墨烯與PI 的複合材料。分別把NH2-rGO、NH2-rGO/PI 複合材料進行性能測試和表征,通過對表征進行分(fèn)析,並與(yǔ)性(xìng)能相結合可以更好(hǎo)地分析其微觀結構對性能的影響(xiǎng)。