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新型交联聚酰亚胺电介质的制备及其性能研究 被引量:1
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作者 辛长征 禹亚奇 +4 位作者 卞建新 王亚兵 许若璞 卢夺 段广宇 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期63-68,共6页
以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、3,3′4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)为单体,1,6己二胺(HD)为交联剂,采用先交联后环化方法制备了具有交联结构的新型聚酰亚胺电介质材料。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、扫描电子... 以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、3,3′4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)为单体,1,6己二胺(HD)为交联剂,采用先交联后环化方法制备了具有交联结构的新型聚酰亚胺电介质材料。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜等对交联聚酰亚胺的化学结构和形貌进行了表征,通过电子试验机、宽频介电阻抗谱仪、击穿强度测试仪测试了交联聚酰亚胺的力学性能、介电性能和击穿强度。结果表明,交联结构在减小聚酰亚胺分子链间距的同时,引入了深电子陷阱能级,不但阻碍了分子链的运动,降低了内部自由体积和微观缺陷,同时抑制了内部偶极子的取向极化以及载流子的迁移;随着HD含量的增加,交联聚酰亚胺的拉伸强度、杨氏模量和击穿强度逐渐升高,介电常数和介电损耗降低。当HD质量分数为2%时,交联聚酰亚胺的击穿强度为550.1MV/m,比非交联聚酰亚胺击穿强度提高了44.1%。 展开更多
关键词 聚酰亚胺电介质 交联结构 力学性能 击穿强度 介电性能
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蓖麻油基聚氨酯弹性体的制备及性能研究 被引量:1
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作者 马杨豹 卞建新 +2 位作者 禹亚奇 吴天耀 辛长征 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期105-110,共6页
石油基合成弹性体发展迅速但存在不可持续的问题,且日益受到节能减排的压力,因此发展生物基弹性体势在必行。采用生物基蓖麻油为主要原料制备蓖麻油基聚氨酯弹性体,并运用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、万能力学试验机、邵氏硬度... 石油基合成弹性体发展迅速但存在不可持续的问题,且日益受到节能减排的压力,因此发展生物基弹性体势在必行。采用生物基蓖麻油为主要原料制备蓖麻油基聚氨酯弹性体,并运用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、万能力学试验机、邵氏硬度仪等表征手段对其结构及热行为、力学性能、弹性等性能进行测试分析。结果表明:所制蓖麻油基聚氨酯弹性体具有优异的力学性能、耐水解等性能,并具有一定的自修复性能。所制备的蓖麻油基聚氨酯弹性体的吸水率约为0.64%;在降解测试结果显示,100℃下,pH为14的情况下降解率2.42%;自修测试结果显示,在100℃时自修复的蓖麻油制备的弹性体修复率达64.01%。因此,石油基多元醇有希望被蓖麻油替代或者部分被替代制备高性能聚氨酯弹性体。 展开更多
关键词 蓖麻油 聚氨酯 弹性体
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芳纶纳米纤维基复合薄膜的制备及介电击穿强度
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作者 段广宇 胡凤英 +3 位作者 王亚兵 梁莹浩 邵文轩 胡祖明 《精细化工》 北大核心 2025年第7期1501-1508,共8页
将芳纶纳米纤维(ANF)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)采用真空浸渍法构筑了PMMA-ANF-PMMA[P-A-P-x,其中,x为PMMA/二甲基乙酰胺(DMAc)溶液(简称浸渍溶液)中PMMA的质量分数]复合薄膜。采用FTIR、XRD、SEM、AFM对复合薄膜进行了表征,考察了PMMA... 将芳纶纳米纤维(ANF)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)采用真空浸渍法构筑了PMMA-ANF-PMMA[P-A-P-x,其中,x为PMMA/二甲基乙酰胺(DMAc)溶液(简称浸渍溶液)中PMMA的质量分数]复合薄膜。采用FTIR、XRD、SEM、AFM对复合薄膜进行了表征,考察了PMMA质量分数对P-A-P复合薄膜结构组成、微观形貌和表面粗糙度的影响。采用宽频介电阻抗谱仪测定了P-A-P复合薄膜的介电常数和介电损耗。通过Weibull分布及拟合计算,测试了P-A-P复合薄膜的介电击穿强度、杨氏模量。结果表明,P-A-P复合薄膜具有明显的三层结构,随着PMMA质量分数的增加,P-A-P复合薄膜的厚度逐渐增大,而介电常数和介电损耗在1×10^(2)~1×10^(6)Hz呈相反趋势,P-A-P复合薄膜表面粗糙度逐渐降低(从ANF薄膜的7.41 nm降至P-A-P-10的1.76nm),杨氏模量逐渐提升(从P-A-P-0的1.16 GPa升至P-A-P-10的1.81 GPa),介电击穿强度逐渐增大,P-A-P-10在25和120℃时的介电击穿强度分别为262.4和232.8 MV/m,比P-A-P-0分别提升了87.8%和134.0%。 展开更多
关键词 芳纶纳米纤维 聚甲基丙烯酸甲酯 三层结构 介电击穿强度 杨氏模量 功能材料
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三明治结构间位芳纶复合纸的制备及其性能研究
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作者 王一帆 胡凤英 +3 位作者 梁莹浩 郑雨露 石宜蕊 王思蕊 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期75-79,85,共6页
基于间位芳纶纸(MAP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),采用真空浸渍法构筑了具有三明治结构的全有机PMMA-MAP-PMMA(P-M-P)复合纸。P-M-P复合纸表面粗糙度的降低以及内部孔隙率的减少显著改善了其力学性能和击穿强度。当PMMA溶液浓度为15%时,P-... 基于间位芳纶纸(MAP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),采用真空浸渍法构筑了具有三明治结构的全有机PMMA-MAP-PMMA(P-M-P)复合纸。P-M-P复合纸表面粗糙度的降低以及内部孔隙率的减少显著改善了其力学性能和击穿强度。当PMMA溶液浓度为15%时,P-M-P复合纸击穿强度达68.8MV/m,相较于纯MAP提升了73.7%;此外,通过密度泛函理论(DFT)计算发现,PMMA的禁带宽度高达7.21eV,有助于进一步改善P-M-P复合纸的绝缘性能。因此,在MAP表面形成高绝缘层有助于改善其绝缘性能和击穿强度,有望为开发具有更高击穿强度的MAP提供新方法和新思路。 展开更多
关键词 间位芳纶纸 聚甲基丙烯酸甲酯 三明治结构 击穿强度
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PVP基碳纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能 被引量:4
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作者 迟长龙 郑鑫 +2 位作者 邵文轩 田辽阳 段广宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期261-265,共5页
以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,氯化锌、磷酸和乙酸锌为活化剂,通过静电纺丝技术,制备了PVP基碳纳米纤维,探究了不同活化剂对PVP基碳纳米纤维微观结构和形貌、比表面积、孔径分布以及对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明:PVP基碳纳米纤... 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,氯化锌、磷酸和乙酸锌为活化剂,通过静电纺丝技术,制备了PVP基碳纳米纤维,探究了不同活化剂对PVP基碳纳米纤维微观结构和形貌、比表面积、孔径分布以及对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明:PVP基碳纳米纤维有较高的长径比,结构完整;此外,通过对比3种活化剂的活化效果表明乙酸锌对PVP基碳纳米纤维的活化效果最好,所对应碳纳米纤维的比表面积和总孔容分别达到965.46m^(2)/g、0.6075cm^(3)/g;最后用Langmuir方程分析了所制PVP基碳纳米纤维对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明乙酸锌活化的PVP基碳纳米纤维的饱和吸附量达到255mg/g,相较于未活化PVP碳纳米纤维提升了77.1%。 展开更多
关键词 聚乙烯吡咯烷酮 化学活化剂 碳纳米纤维 亚甲基蓝 吸附性能
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聚间苯二甲酰间苯二胺基复合电介质的制备及其导热性能
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作者 辛长征 胡凤英 +1 位作者 迟长龙 段广宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期106-111,共6页
分别选用过氧化氢和聚多巴胺(PDA)改性钛酸钡纳米粒子和多壁碳管(MWCNTs),以六亚甲基二异氰酸酯为“桥联剂”将改性钛酸钡和MWCNTs构筑成钛酸钡-多壁碳管(BTCN)复合粒子。研究了BTCN复合粒子对聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)基复合电介质... 分别选用过氧化氢和聚多巴胺(PDA)改性钛酸钡纳米粒子和多壁碳管(MWCNTs),以六亚甲基二异氰酸酯为“桥联剂”将改性钛酸钡和MWCNTs构筑成钛酸钡-多壁碳管(BTCN)复合粒子。研究了BTCN复合粒子对聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)基复合电介质热学性能、介电性能和导热性能的影响。结果表明,BTCN复合粒子并没有影响PMIA基复合电介质的热学性能,所制备的复合材料的玻璃化转变温度均超过275℃。同时,随着BTCN复合粒子含量的增加,PMIA基复合电介质的介电常数提升明显,当BTCN含量为10%(质量分数)时,PMIA电介质在10~3Hz时的介电常数相较于纯PMIA提升了117%。此外,BTCN复合粒子的加入可有效改善PMIA基复合电介质的导热性,如含有10%BTCN复合粒子的PMIA基复合电介质的导热系数提升至0.62W/(m·K),相较于纯PMIA[0.23W/(m·K)]提升了169%,导热性能的改善可有效降低电介质内部热效应,避免热击穿的发生。 展开更多
关键词 聚间苯二甲酰间苯二胺 钛酸钡 多壁碳管 介电性能 导热系数
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新型交联聚醚酰亚胺电介质的制备及储能特性 被引量:3
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作者 段广宇 胡凤英 +4 位作者 郑鑫 李姚 刘桂媛 邵文轩 胡祖明 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期845-851,共7页
以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、4,4’-联苯醚二酐(ODPA)为单体,2,4,6-三氨基嘧啶(TAP)为交联剂制备了具有交联结构的新型聚醚酰亚胺电介质材料。采用FTIR、XRD、AFM、SEM对样品进行了表征,通过宽频介电阻抗谱仪、介电击穿强度测试仪、铁... 以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、4,4’-联苯醚二酐(ODPA)为单体,2,4,6-三氨基嘧啶(TAP)为交联剂制备了具有交联结构的新型聚醚酰亚胺电介质材料。采用FTIR、XRD、AFM、SEM对样品进行了表征,通过宽频介电阻抗谱仪、介电击穿强度测试仪、铁电分析仪测试了样品的介电性能、介电击穿强度、铁电性。结果表明,随着TAP含量(以ODA和ODPA的总质量计,下同)的增加,交联聚醚酰亚胺介电常数降低,而击穿强度逐渐增大,当TAP含量为2.0%时,制备的交联聚醚酰亚胺的击穿强度为399.4 MV/m,比非交联聚醚酰亚胺提高了23.3%。此外,交联结构还能够抑制聚醚酰亚胺的内部极化损耗和弛豫损耗,改善其在高温下的高放电能量密度和充放电效率。 展开更多
关键词 2 4 6-三氨基嘧啶 聚醚酰亚胺电介质 交联结构 放电能量密度 充放电效率 功能材料
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