抗静电PI薄膜的性能研究
——CB和ATO对薄膜的影响
摘要：聚酰亚胺（PI）是一种综合性能优异的工程塑料，因其具有良好的电气性能、力学性能、耐高温性能、耐溶剂性能和绝缘性能，广泛应用于航空航天、电子电气和信息产业等领域。但是由于其绝缘性能良好，表面电阻率较高，电荷易积累，且会引起燃烧、爆炸、电路损伤等问题，从而给人们带来巨大的经济损失和人身伤害。因此如何消除其表面静电是人们长期以来探索的重要课题之一。本文介绍了原位聚合法、溶液混合法、表面改性自金属化法、离子注入法等制备 PI 导电复合材料的原理及其研究进展；概述了碳系、金属及金属氧化物系、导电高分子系及离子注入改性4类抗静电聚酰亚胺薄膜的研究进展。
关键词：聚酰亚胺； 抗静电； 导电填料
一、文献综述
1.制备导电PI的方法
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- 原位聚合法
原位聚合法是先将纳米颗粒与二胺在溶剂中混合均匀后，再加入二酐到溶剂中，然后在一定条件下使两种单体发生聚合反应（反应过程中要加以超声或者机械搅拌，使纳米颗粒分散得更加均匀）。这种方法可以使纳米颗粒在反应的过程中就参与进去，纳米颗粒可以附着在原料上参与反应。其方法操作简单，几乎可以适用于所有的高分子聚合物，只要能在反应过程中加入纳米颗粒，就可以使用这种方法来制备纳米颗粒高分子聚合物的复合材料。
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- 溶液混合法
溶液混合法是指通过先制备 PAA 或 PI 溶液，再在该溶液中添加导电纳米颗粒，通过机械搅拌或者超声分散使其分散均匀，然后除去溶剂（PAA 溶液需经过亚胺化处理），获得导电 PI 复合材料。
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- 表面改性自金属化法
表面改性自金属化法是利用 PI 薄膜可碱解开环的特点来进行 PI-金属复合的一种有效方法。它是指首先使用碱液（如 NaOH 水溶液）对 PI 薄膜进行表面刻蚀，使其表面的一层 PI 水解开环形成 PAA 盐（或者再进一步酸化使其成为 PAA），然后利用 PAA 中的可反应活性基团-羧基与金属盐在水溶液进行离子交换反应，生成 PAA 的金属盐化合物，浇铸成膜后经过热处理，在热处理的过程中形成导电 Ag / PI薄膜。“自金属化”薄膜进行热处理的过程中，含 Ag 化合物在没有外加还原剂的情况下，通过热诱导作用而自动还原；大部分 Ag 粒子扩散到聚合物的表面，并在聚合物的表面发生聚集，从而形成导电 PI 薄膜。
