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纳米材料改性有机硅压敏胶及其复合材料研制

作　者: 李再芳
导　师: 张明艳
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 有机硅压敏胶纳米改性热性能电性能
分类号: TQ436.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 17次
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内容摘要

有机硅压敏胶常被用作H级绝缘材料使用，随着电气电子设备都向着质量轻、功率高、可靠性好、寿命长和能耗低的方向发展，这种设计思路对绝缘材料的耐热性和介电性能提出了更高的要求。传统上采用增强高分链的刚性、使高聚物结晶或者交联，增强聚合物内部键合力而使其耐热性提高，但同时降低了聚合物韧性。而纳米粒子由于粒径非常小而具有极大的比表面积，表面能极高，在聚合物的改性中与其组分之间会产生很大的界面作用，赋予材料一些新性能，因此可以借助于纳米技术对有机硅压敏胶进行改性。本文采用纳米SiO₂、纳米Al₂O₃和蒙脱土（MMT）对有机硅压敏胶进行改性，利用硅烷偶联剂和插层剂结合超声波对纳米粉体进行表面处理，将改性后的纳米粉体均匀分散到有机硅压敏胶中制备改性压敏胶；使用改性胶液粘合云母纸，双面以电工无碱玻璃布、聚酰亚胺薄膜补强制备柔软复合材料。研究不同表面处理方法对纳米粉体分散效果的影响，分析了三种纳米粉体的掺入量对有机硅压敏胶热稳定性及复合材料介电性能的影响。研究结果表明：在含量低于3wt%的范围内，三种粉体的加入都使压敏胶的起始分解温度升高，失重速率变慢。三种改性材料热稳定性的相对次序是：MMT含量1wt%的有机硅压敏胶>纳米Al₂O₃含量1.5wt%的有机硅压敏胶>纳米SiO₂含量3wt%的有机硅压敏胶。柔软复合材料的击穿强度随纳米粉体含量的增加整体呈上升的趋势，其相对高低次序为：MMT含量1wt%复合材料>纳米SiO₂含量1.5wt%的复合材料>纳米Al₂O₃含量1.5wt%的复合材料。纳米SiO₂和Al₂O₃的加入使复合材料的体积电阻率稍有降低，MMT的加入使复合材料的体积电阻率大幅度升高，当MMT含量为1wt%时，复合材料的体积电阻率达62.38×10¹²O·m。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 主要研究内容  13-15
第2章实验原理  15-20
  2.1 纳米粉体改性理论基础  15-18
    2.1.1 物理法改性  15-16
    2.1.2 化学法改性  16-18
  2.2 纳米粉体与高聚物界面作用  18-19
  2.3 本章小结  19-20
第3章改性有机硅压敏胶制备与表征  20-36
  3.1 实验原料及设备  20-22
  3.2 改性胶液制备  22-23
  3.3 改性胶测试  23-24
  3.4 结果与讨论  24-34
    3.4.1 纳米 SiO_2改性效果分析  24-26
    3.4.2 纳米 Al_2O_3改性效果分析  26-27
    3.4.3 MMT 改性效果分析  27-30
    3.4.4 热稳定性分析  30-34
  3.5 本章小结  34-36
第4章柔软复合材料制备与表征  36-45
  4.1 实验原料及设备  36
  4.2 柔软复合材料制备  36-37
  4.3 柔软复合材料测试  37-38
  4.4 结果与讨论  38-44
    4.4.1 纳米粒子含量对工频击穿强度的影响  38-41
    4.4.2 纳米粒子含量对体积电阻率的影响  41-43
    4.4.3 复合材料参数分析  43-44
  4.5 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读硕士学位间发表的学术论文  50-51
致谢  51

纳米材料改性有机硅压敏胶及其复合材料研制

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