[发明专利]一种耐电晕聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合薄膜及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201310513556.6 申请日: 2013-10-27
公开(公告)号: CN103554533A 公开(公告)日: 2014-02-05
发明(设计)人: 关怀民;童跃进;罗贝贝 申请(专利权)人: 福建师范大学
主分类号: C08J5/18 分类号: C08J5/18;C08L79/08;C08K3/36;C08G73/10
代理公司: 福州智理专利代理有限公司 35208 代理人: 王义星
地址: 350108 福建省福州市闽侯*** 国省代码: 福建;35
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摘要: 发明公开一种耐电晕聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜及其制备方法。本发明以带羧基的二胺单体3,5-二氨基苯甲酸,二苯醚二胺和均苯四甲酸二酐,制备侧链带羧基的聚酰胺酸;随后加入正硅酸四乙酯,通过溶胶-凝胶法和热亚胺化法原位制备聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜。该类复合膜中聚合物与二氧化硅通过化学键和氢键作用使得纳米二氧化硅颗粒表面与聚酰亚胺紧密结合,实现二氧化硅在聚酰亚胺基体中的均匀分布,且不会迁移即稳定分散。本发明所涉及的聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜具有电阻率高、击穿强度低、介电常数小和耐电晕时间长等特点。本方法既操作简便,又能够实现二氧化硅在聚酰亚胺中的均匀和稳定地分散。
搜索关键词: 一种 电晕 聚酰亚胺 二氧化硅 纳米 复合 薄膜 及其 制备 方法
【主权项】:
一种耐电晕聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜,其由如下步骤制得:1)以3, 5‑二氨基苯甲酸, 二苯醚二胺和1, 2, 4, 5‑苯甲酸二酐为共单体溶于溶剂中制备侧链带羧基的聚酰亚胺前体,即为聚酰胺酸溶液;2)往该聚酰胺酸溶液中加入正硅酸四乙酯,通过溶胶‑凝胶技术使正硅酸四乙酯经过水解和缩合形成表面带有硅羟基的硅氧网络结构的硅溶胶;在聚酰胺酸和硅溶胶的混合体系中硅羟基除了能与聚酰胺酸主链的酰胺官能团上的羧基和酰胺基团形成氢键外,与聚酰胺酸分子主链和侧链上的羧基形成O=C‑O‑Si酯键,使得原位形成的二氧化硅在聚酰胺酸基体中得以均匀分散;该混合体系经过热处理后,其中的聚酰胺酸发生热亚胺化反应,原位形成聚酰亚胺/纳米二氧化硅复合薄膜,由于聚酰亚胺/纳米二氧化硅复合薄膜中的组分之间除了物理吸附外还存在化学作用而使得聚酰亚胺/纳米二氧化硅复合薄膜中二氧化硅纳米颗粒不会在聚合物热亚胺化过程迁移,上述制得的聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜,体积电阻率至少为3.9×1010 Ω·m,介电常数小于3.3,击穿场强小于195 kV/mm,耐电晕时间大于8.5 h。
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