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摘要为了改善聚酰亚胺(PI)的力、电学等性能，PI复合材料被广泛研究。在本论文中，首先，以4,4-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐为单体，用N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂合成的PI的前驱体，并考察反应时间，反应温度和反应物配比下对PI前驱体的影响；其次，采用原位聚合法制备含量分别为0.1%、0.2%、0.3%和0.4%氧化石墨烯(GO)、石墨烯(RGO)/PI复合薄膜；最后，采用XRD、FI-IR、SEM、UV-Vis和接触角测定等方法对所得样品的物相、表面结构、形貌、光学及亲水性能等进行了分析。结果表明：得出当GO含量在0.3%的时候复合薄膜综合性能较优。20991
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关键词：PI，氧化石墨烯，石墨烯，光学性能
Abstract PI composites have been widely investigated, in order to improve the mechanical, electrical and other properties. In this paper, firstly, the PI precursor was synthesized starting from 4,4’-diaminodiphenyl ether and Pyromellitic dianhydride monomer, with N,N-Dimethylformamide as solvent. During the whole process, the influence of the reaction time, temperature and molar ratio of the reactants on the precursor were explored in detail. Secondly, graphene oxide (GO) or graphene (RGO) with the different concentration of 0.1%,0.2%,0.3%,0.4% was added into PI precursor in situ polymerization. Finally, a series of measurements including XRD, FT-IR, SEM, UV-Vis and contact angel were employed to test the phase, structure, morphology,and optical and hydrophilic property. The results indicated that the PI film with 0.3%GO have the prime compositive property.
KeyWords：PI, graphene oxide, graphene, optical poperty
目 录
1 绪论 1
1.1 石墨烯及其衍生物 1
1.1.1 石墨烯 1
1.1.2 氧化石墨烯 2
1.1.3 石墨烯／聚合物复合材料 3
1.2 聚酰亚胺 4
1.2.1 聚酰亚胺简介 4
1.2.2 聚酰亚胺的制备方法 4
1.2.3 聚酰亚胺的应用研究 6
1.3 石墨烯／聚酰亚胺纳米复合材料的制备和表征 8
1.3.1 石墨烯聚酰胺酸复合薄膜的制备 8
1.3.2 石墨烯聚酰胺酸复合薄膜的表征 9
1.4 选题思路 9
2 实验部分 11
2.1 实验原料及实验仪器 11
2.2 实验过程 11
2.2.1 聚酰亚胺（PI）的合成 12
2.2.2 氧化石墨烯和还原石墨烯的制备 12
2.2.3 薄膜的旋涂及热处理 13
2.3 分析表征 13
2.3.1 扫描电镜 13
2.3.2 x射线衍射分析 13
2.3.3 红外吸收光谱分析 13
2.3.4 透光率分析 13
2.3.5 显微硬度法测试薄膜厚度和硬度 14
3 结果与讨论 15
3.1 聚酰亚胺前驱体制备 15
3.1.1 反应温度对合成的影响 15
3.1.2 反应时间对合成的影响 16
3.1.3 反应物配比对合成的影响 17
3.1.4 PI合成条件选择 18
3.1.5 聚酰胺酸固含量的计算 18
3.2 氧化石墨烯（GO）/PI合成及表征 19
3.2.1 添加氧化石墨烯 19
3.2.2 透光率分析 20
3.2.3 红外吸收光谱分析 21
3.2.4 XRD分析 22
3.2.5 扫描电镜分析 23
3.2.6 显微硬度法测试薄膜厚度和硬度 25
3.3 还原石墨烯（RGO）/PI的合成与表征 26