碳材料/聚酰亞胺復(fù)合膜的研究進(jìn)展

張茜茜 徐勇 楊宇

(南京理工大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京,210094)

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碳材料/聚酰亞胺復(fù)合膜的研究進(jìn)展

張茜茜 徐勇*楊宇

(南京理工大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京,210094)

綜述了近年來(lái)石墨、石墨烯和碳納米管這3種碳材料與聚酰亞胺(PI)形成復(fù)合膜的研究成果。闡述了制備PI復(fù)合膜各個(gè)階段采用的不同方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，再對(duì)所得復(fù)合膜的性能進(jìn)行總結(jié)，評(píng)述了PI復(fù)合膜的機(jī)械性能、熱性能以及與二者相悖的導(dǎo)電性能，最后指出了PI復(fù)合膜的不足與今后發(fā)展的方向。

聚酰亞胺 碳納米管 石墨烯 石墨 復(fù)合膜

聚酰亞胺(PI)是一類在主鏈中存在酰亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物，以含酞酰亞胺結(jié)構(gòu)為主。這一結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的機(jī)械性能，突出的熱穩(wěn)定性，獨(dú)特的透光性，較低的熱膨脹系數(shù)以及較高的電阻率。在電子工業(yè)、燃料電池、耐磨材料、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，將碳材料加入塑料基體中，并對(duì)其進(jìn)行改性以提高某項(xiàng)性能已經(jīng)成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。下面根據(jù)碳材料結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，以石墨、石墨烯、碳納米管為例，討論這3種碳材料與PI相結(jié)合形成復(fù)合材料的進(jìn)程。詳細(xì)敘述了這一復(fù)合材料的制備方法和所得復(fù)合膜的性能，分析其缺陷，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

1 碳材料/PI復(fù)合膜的制備方法

1.1 原料改性

用于復(fù)合的材料，一般采用氟化、磺化、羥基化、胺基功能化等方法進(jìn)行改性，使分子表面或端基擁有相應(yīng)的易溶于有機(jī)溶劑的官能團(tuán),防止其團(tuán)聚并使2種材料達(dá)到“相似相溶”的效果。……