Page 57 - 《精细化工》2023年第1期

第 1 期 袁成科，等: 纳米二氧化锆改性聚酰亚胺薄膜的制备及性能
a—PI；b—ZrO 2(16)/PI；c—ZrO 2(24)/PI；d—ZrO 2(32)/PI；e—
ZrO 2(40)/PI
图 8 PI 以及 ZrO 2 (m)/PI（m = 16、24、32、40）薄膜的
水接触角
Fig. 8 Water contact angle of PI and ZrO 2 (m)/PI (m = 16,
24, 32, 40) films
考察了 ZrO 2 改性后 PI 薄膜的拉伸强度。PI 以
及 ZrO 2 (m)/PI（m = 16、24、32、40）薄膜的拉伸强
度见图 9。从图 9 可以看到，纯 PI 薄膜的拉伸强度
为 89.3 MPa，当引入 ZrO 2 纳米粉体后，复合薄膜的
拉伸强度均降低。这是由于 ZrO 2 纳米粉体一定程度
上破坏了 PI 高分子的交联网络结构，造成了局部结
构缺陷，从而导致力学性能的降低。
图 9 PI 以及 ZrO 2 (m)/PI（m = 16、24、32、40）薄膜的
拉伸强度
Fig. 9 Tensile strength of PI film and ZrO 2 (m)/PI (m = 16,
24, 32, 40) films
3 结论
本文将 ZrO 2 纳米粉体引入到 PI 分子中制备了
质地均匀的 ZrO 2 (m)/PI 薄膜，探究了复合薄膜的耐
热性能、亲疏水性以及力学性能，主要结论如下：
（1）通过调节 ZrO 2 纳米粒子的加入量，采用原
位掺杂热亚胺化制备了 ZrO 2 (m)/PI 复合薄膜（m =
16、24、32、40）。
（2）当 ZrO 2 纳米粒子的加入量为 40 mg 时，
ZrO 2 (40)/PI 薄膜的初始分解温度相比于纯 PI 薄膜提
升了 20 ℃，这在工程应用（比如电动汽车漆包线）
中作用显著。
·49·
（3）加入 ZrO 2 纳米粒子后，ZrO 2 (40)/PI 薄膜的
水接触角与纯 PI 薄膜相比提高了 61%，疏水性能得
到改善。
PI 是综合性能较佳的高分子材料之一，对其耐
热性能、界面疏水性以及机械性能的调控将为其工
程实际应用提供重要指导，本研究对于扩展和强化
PI 高分子材料的商业化应用具有一定的实用价值。
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