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摘 要

为了制备聚酰胺酸/碳纳米管复合薄膜，人们主要利用的是原位聚合法来制取的，为了达到此目标需要用到一些基本原料，诸如，4，4-二氨基二苯醚，也就是ODA，还有一种物质是1,2,4,5-均苯四甲酸二酐，即PMDA等，将用芬顿试剂表面处理后的碳纳米管（CNTs）与其混合以制备聚酰胺酸/碳纳米管复合薄膜，然后进行铺膜操作，采取流延法来进行，最终实施热亚胺化获得复合薄膜，即PI/CNTs。再有，对CNTs的表面进行处理，使用的方法比较多，而本次研究以芬顿试剂氧化方法为主，基于此，更加有效地处理CNTs的表面，紧接着对影响CNTs表面处理的有关因素进行探讨，这样做的目的是为了提高的CNTs与PI的相容性表面在进行处理之后，同时对表面处理之后的CNTs对PI薄膜的影响，诸如，电化学性能、力学等方面进行研究。为了测量聚酰亚胺复合薄膜的各种性质，使用了很多仪器，复合薄膜由原来的绝缘材料变为可导电材料，有较为明显的电化学氧化峰，且当碳纳米管的含量越高，导电效果越好。

关键词：聚酰亚胺 碳纳米管 复合薄膜 分散性 电化学性能

ABSTRACT

In order to prepare a polyamic acid/carbon nanotube composite film, it is mainly prepared by in-situ polymerization, and in order to achieve this, some basic raw materials such as 4,4-diaminodiphenyl ether are also used. It is ODA, and another substance is 1,2,4,5-pyrenetetracarboxylic dianhydride, that is, PMDA, etc., and carbon nanotubes (CNTs) surface-treated with Fenton's reagent is mixed with it to prepare polyamic acid/ The carbon nanotube composite film is then subjected to a filming operation by a casting method, and finally subjected to thermal imidization to obtain a composite film, that is, PI/CNTs. Furthermore, the surface of the CNTs is treated with a relatively large number of methods, and this study is based on the Fenton reagent oxidation method, based on which the surface of the CNTs is more effectively treated, followed by factors affecting the surface treatment of the CNTs. To investigate, the purpose of this is to improve the compatibility of the surface of CNTs and PI, and to study the effects of CNTs on the PI film after surface treatment, such as electrochemical performance and mechanics. In order to measure various properties of the polyimide composite film, many instruments are used. The composite film is changed from the original insulating material to a conductive material, and has a relatively obvious electrochemical oxidation peak, and when the content of the carbon nanotubes is higher, The better the conductivity.

Keywords:Polyimide;Polyimide;carbon nanotube;composite film;dispersibility; electrochemical performance

目 录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 碳纳米管聚酰亚胺复合材料

1.2.1 聚酰亚胺材料概述

1.2.2 聚酰亚胺的优异性能

1.2.3 聚酰亚胺的应用

1.2.4 聚酰亚胺材料的合成

1.3 碳纳米管材料概述

1.3.1 碳纳米管简介

1.3.2 碳纳米管的性能

1.3.3 碳纳米管的改性方法

1.4 碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的性能研究

1.4.1 力学性能增强

1.4.2 电学性能增强

1.5 本文研究的内容及意义

第二章 实验部分

2.1 实验原料及试剂

2.2 实验仪器

2.3 实验流程

2.3.1 CNTs表面处理

2.3.2 碳纳米管的芬顿处理

2.3.3 复合薄膜制备原理

2.4.2 实验流程

第三章 聚酰亚胺复合薄膜性能表征结果与讨论

3.1 聚酰亚胺/碳纳米管复合薄膜的红外分析

3.2 聚酰亚胺薄膜的电子显微镜照片

3.3 聚酰亚胺复合薄膜的X射线衍射分析

3.4 聚酰亚胺复合薄膜的力学性能

3.5 电化学性能分析

第四章 结论

参考文献

致谢

第一章 文件综述

1.1 绪论

本次研究的是聚酰亚胺，其具有显著的性能，诸如，机械性能、热稳定性，等，所以，目前被积极使用在以下领域之中，包括：航天、航空、机械、电子、电器等。但随着高新技术领域的发展不断进步，各个领域对聚酰亚胺的应用提出了更高的要求。

碳纳米管早在1991年就被人们发现，且受到越来越多人的关注，因其具有显著的性能。美中不足的是CNTs的表面比较光滑，以及其具有超高的长径比使其在聚合物基体中易团聚而难于分散，使其不能广泛地使用在复合材料中。目前，大部分研究者在CNTs的功能改性方面做出了大量的研究。为了提高CNTs在PI基体中的分散能力、改善PI/CNTs复合薄膜的电化学、机械性能，本课题将对CNTs进行功能化改性^[1]，制备PI/CNTs复合薄膜，并对CNTs在PI基体的分散性以及复合薄膜的电化学性能、力学性能等方面进行研究，并将其应用于电极材料等方向。

1.2 碳纳米管聚酰亚胺复合材料

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