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微孔发泡聚酰亚胺电磁屏蔽复合材料的制备与表征

作　者: 凌建强
导　师: 郑文革；翟文涛；张剑锋
学　校: 宁波大学
专　业: 物理化学
关键词: 聚酰亚胺微孔发泡相分离导电电磁屏蔽
分类号: O633.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

聚醚酰亚胺（PEI）是一种高性能聚合物，具有强度大、模量高、耐高低温、耐辐射、耐溶剂腐蚀等优异性能，利用其优异的性能制备微孔发泡高性能聚合物材料具有非常重大的意义同时得到广泛关注。本文首先比较了高压CO2和与水蒸汽诱导相分离这两种制备PEI微发泡方法的特点和区别，发现水蒸汽诱导相分离法制备的微孔PEI发泡材料不仅具有良好的孔形貌、宽的孔尺寸（3.2-12.7μm）和发泡倍率（2.3-4.4倍）调控范围，此外，水蒸汽诱导相分离法还更适合制备具有高填充填料的复合发泡材料。在此基础上，本文采用水蒸汽诱导相分离法分别制备了PEI/石墨烯、PEI/镍粉两种微孔发泡复合材料，并研究了所制备微孔发泡材料的电磁屏蔽性能。论文的主要研究成果如下：(1) PEI浓溶液在发生泡孔成核和增长过程中，石墨烯受到泡孔壁的挤压和拉伸作用，这诱导泡孔壁中的石墨烯发生取向和富集，降低了导电阈值，提高了材料的比电磁屏蔽效能，增加了材料对电磁波的吸收。(2)在PEI浓溶液发生泡孔成核和增长时，密度大的镍粉发生自动沉降，这导致镍粉在PEI微发泡材料中形成梯度结构；梯度结构的形成增加了材料上下表面电导率的差异，提高了材料的电磁屏蔽效能。(3)所制备的微孔发泡PEI复合材料具有较好的力学性能，填料的引入显著提高了发泡材料的模量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 绪论  10-21
  1.1 电磁屏蔽及电磁屏蔽材料  10-13
    1.1.1 电磁屏蔽概述  10-11
    1.1.2 常用电磁屏蔽材料  11-12
    1.1.3 聚合物复合电磁屏蔽材料  12-13
  1.2 发泡聚合物复合电磁屏蔽材料  13-16
    1.2.1 发泡聚合物复合材料概述  13-14
    1.2.2 发泡聚合物复合电磁屏蔽材料  14-15
    1.2.3 微孔高性能聚合物复合材料研究现状  15-16
  1.3 微孔发泡聚酰亚胺复合材料制备技术  16-18
    1.3.1 超临界流体发泡法  16-17
    1.3.2 相分离法  17-18
  1.4 论文的主要内容、目的和意义  18-21
    1.4.1 论文的主要内容  18-19
    1.4.2 研究的目的和意义  19-21
2 高压CO2发泡法与相分离法制备微孔发泡聚酰亚胺材料的对比研究  21-33
  2.1 引言  21-22
  2.2 实验部分  22-25
    2.2.1 实验原料  22
    2.2.2 实验仪器及设备  22
    2.2.3 实验过程  22-24
    2.2.4 测试及表征方法  24-25
  2.3 结果与讨论  25-31
    2.3.1 泡孔形貌的对比  25-26
    2.3.2 泡孔尺寸的对比  26-28
    2.3.3 发泡倍率的对比  28
    2.3.4 添加纳米填料对发泡性能影响的对比  28-31
  2.4 本章小结  31-33
3 聚酰亚胺/石墨烯纳米复合发泡电磁屏蔽材料的制备和性能研究  33-52
  3.1 引言  33-34
  3.2 实验部分  34-39
    3.2.1 实验原料  34-35
    3.2.2 实验仪器及设备  35
    3.2.3 实验过程  35-37
    3.2.4 测试及表征方法  37-39
  3.3 结果与讨论  39-51
    3.3.1 微孔发泡 PEI/石墨烯纳米复合材料的制备  39-44
    3.3.2 发泡前后 PEI/石墨烯的导电性能  44-46
    3.3.3 发泡前后 PEI/石墨烯的电磁屏蔽性能  46-49
    3.3.4 微孔发泡 PEI/石墨烯的力学性能  49-51
  3.4 本章小结  51-52
4 聚酰亚胺/镍粉梯度结构发泡电磁屏蔽材料的制备和性能研究  52-68
  4.1 引言  52-53
  4.2 实验部分  53-56
    4.2.1 实验原料  53
    4.2.2 实验仪器及设备  53-54
    4.2.3 实验过程  54
    4.2.4 测试及表征方法  54-56
  4.3 结果与讨论  56-67
    4.3.1 镍粉的含量对发泡倍率的影响  56-57
    4.3.2 镍粉的含量对泡孔形貌的影响  57-59
    4.3.3 发泡材料内部镍粉的梯度分布  59-60
    4.3.4 发泡材料表面电导率  60-61
    4.3.5 发泡材料电磁屏蔽性能  61-64
    4.3.6 发泡材料磁性能及力学性能  64-67
  4.4 本章小结  67-68
5 结论  68-71
参考文献  71-77
在学研究成果  77-78
致谢  78-79

微孔发泡聚酰亚胺电磁屏蔽复合材料的制备与表征

内容摘要

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