无机纳米氧化物掺杂三层PI复合薄膜的制备研究

作者: 东莞市美鑫绝缘材料有限公司 日期: 2019-12-30 人气: - 评论: 0

  聚酰亚胺(PI)是一种具有优良的物理机械特性、电气性能及化学稳定性的有机高分子材料,已广泛应用到各种领域.其中,薄膜产品用量最大1994年,美国Dupont公司推出了Kapton 100 CR耐电晕PI薄膜,其有机一无机复合结构改变了载流子受陷及输运过程,使耐电晕性能大幅度提高,所形成的相间复合结构对电荷注人过程、导电和击穿及老化特性有很大影响。

  以均苯四甲酸二酐(PMDA)44 一二胺基二苯醚(ODA)为原料,以NN 一二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂通过原位聚合法合成高分子量聚酰胺酸胶液;反应前将一定量的硅/铝氧化物纳米分散液溶解到DMAc中,通过相同方法制得无机纳米氧化物掺杂聚酰胺酸胶液。室温下用自制的铺膜机将掺杂纳米氧化物的聚酰胺酸胶液涂成一定厚度于光滑洁净的玻璃板上,将玻璃板放入烘箱中于80℃下加热10 min.待胶层表面出现均匀麻点后,取出玻璃板放置在铺膜机上,将纯聚酰胺酸胶液涂于第一层胶上,完成后放到80℃的烘箱内加热20 min.观察胶层表面再次出现麻点时取出玻璃板,将掺杂有纳米氧化物的聚酰胺酸胶液作为第三层,按照上述过程再次铺于玻璃板上.将铺好的玻璃板置于烘箱中,按设定程序进行升温直至达到330℃时关闭烘箱电源.待烘箱温度冷却至室温后取出玻璃板进行脱膜处理,即可制得三层复合PI薄膜.所得薄膜厚度均为25m,薄膜内外两层为掺杂PI、中间层为纯PI

  为较直观体现掺杂层厚度与中间层厚度关系,将中间层比例换算为一致,则制得掺杂层与中间层厚度比分别为1350131750172150212550252950295种复合薄膜。

  制得的三层复合无机纳米掺杂PI薄膜的掺杂层中纳米粒子分散均匀.电导电流测试结果显示,同一电场强度下电导电流随着掺杂层相对厚度的增加而增大,这与复合介质极化理论中剩余电流的变化规律相符.复合薄膜的电老化阈值随着掺杂层厚度比例的增大向低场强方向移动,即形成空间电荷限制电流所需的场强减小。


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