聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與性能表征.pdf

1、聚酰亞胺(PI)是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，由于分子鏈中有穩(wěn)定的芳香環(huán)和酰亞胺環(huán)的存在，大部分芳香族聚酰亞胺均具有很好的耐熱性。但是聚酰亞胺由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能決定了其在合成的過(guò)程中需要高溫處理亞胺化成環(huán)，且成環(huán)后不溶于任何溶劑，限制了在實(shí)際生活中的應(yīng)用。本文探討了一種工藝簡(jiǎn)單的聚酰亞胺合成方法，并利用聚酰亞胺耐高溫、耐溶劑的性能，對(duì)鋰離子電池正極材料和聚氨酯進(jìn)行改性，主要內(nèi)容分為三個(gè)部分:
　　(1)聚酰亞胺的制備與表征

2、
　　本章以甲苯二異氰酸酯(TDI)、均苯四甲酸酐(PMDA)為主要原料，采用一步法在一定溫度下直接進(jìn)行亞胺化成環(huán)制備出性能優(yōu)異的聚酰亞胺，并探討不同甲苯二異氰酸酯和均苯四甲酸酐比例對(duì)聚酰亞胺結(jié)構(gòu)和性能的影響。采用FT-IR、SEM、TGA和化學(xué)耐性等對(duì)聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行測(cè)試表征。測(cè)試表明，實(shí)驗(yàn)合成了聚酰亞胺，且聚酰亞胺具有很好的耐熱、耐溶劑性能。隨著TDI和PMDA比例的增大，聚酰亞胺的剛性結(jié)構(gòu)比例增大，耐熱、耐溶劑性能增

3、強(qiáng)。
　　(2)聚酰亞胺包覆鋰離子電池正極材料的制備與表征
　　本章以甲苯二異氰酸酯(TDI)、均苯四甲酸酐(PMDA)為主要原料制備出聚酰亞胺前驅(qū)體，并采用聚酰亞胺凝膠聚合物電解質(zhì)法定向納米包覆鋰離子電池正極材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，旨在利用聚酰亞胺優(yōu)異的耐溶劑、耐高溫、耐電解液等性能，減少電池的正極材料被電解液腐蝕以及高溫下自身性能的損失，增加電池的循環(huán)性能，減輕電池正極材料和電解液之前的界面放熱反

4、應(yīng)。實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變聚酰亞胺對(duì)鋰離子正極材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的包覆比例，探討不同比例下鋰離子正極材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的電化學(xué)性能變化。采用FT-IR、XRD、TGA和電化學(xué)工作站對(duì)正極材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明，聚酰亞胺對(duì)三元體材料進(jìn)行了包覆，且聚酰亞胺對(duì)三元體材料的內(nèi)部晶型結(jié)構(gòu)沒(méi)有產(chǎn)生影響。聚酰亞胺包覆的三元體正極材料會(huì)降低電池的首次充放電容量，減緩電池放電比容量的損失速度，且當(dāng)

5、聚酰亞胺的加入量為0.1％時(shí)，電池比容量降低最為緩慢。聚酰亞胺對(duì)三元體正極材料進(jìn)行包覆，會(huì)降低了電池的放電比容量，且隨著聚酰亞胺的加入量的增加，降低越多。
　　(3)聚氨酯-酰亞胺復(fù)合材料的制備與表征
　　本章通過(guò)改變聚氨酯-酰亞胺復(fù)合材料中的聚酰亞胺的加入量，制備出系列聚氨酯-酰亞胺復(fù)合材料。采用FT-IR、DSC、TG、拉伸性能和化學(xué)耐性測(cè)試等對(duì)聚氨酯-酰亞胺復(fù)合材料的膜結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行測(cè)試表征。結(jié)果表明，隨著聚酰亞胺加入