指導老師 : 陳澄河 教授 研究生 : 林辰芳

報告日期 : 98.12.21

南台化材

Preparation, morphology and propertiesof nano-sized Al2O3/polyimide hybrid

Juntao Wu, Shiyong Yang, Shengqiang Gao, Aijun Hu, Jingang Liu, Lin European Polymer Journal 41 (2005) 73–81

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Abstract

• 本研究以原位聚合法製備 PI/Al2O3複合材料。

• 由 TEM 與 SEM 得之使用超音波震盪及添加偶合劑可使 Al2O3均勻分散於 PI 基材中。

• PI/Al2O3複合材料的電器耐久性優於純 PI 。

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Experimental - Materials

• PMDA

• ODA

• DMAc

• γ-Al2O3 20 nm

• 3-Aminopropyltriethoxy-silane

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Experimental procedure

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Experimental procedure

160 ml DMAc + 2.05 g Al2O3

+0.1 g3-Aminopropyltriethoxy-silane

超音波震盪 30 min

加入 17.62 g ODA(N2)攪拌 30 min

加入 19.2 g PMDA 30 g DMAc

室溫下攪拌 6 小時

80 120 250 ℃ ℃ ℃ 300℃ 各持溫 1 h

得到 PI/Al2O3 複合膜

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Results and discussion

Fig 1. 表示藉由超音波震盪可有效分散奈米 Al2O3 。

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Results and discussion

由 TEM 與 SEM( 截斷面 ) 可觀察出 Al2O3 並無聚集現象產生；即使添加量增加至 10wt% Al2O3 仍良好的分散於 PI 基材中。

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Results and discussion

由圖表示：在 350℃時PI/Al2O3 複合材料仍有相當良好的機械性能。

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Results and discussion

隨著氧化鋁的增加其透光度也隨著下降；但超過15wt% 時下降較為明顯，是因為氧化鋁開始聚集所影響。

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Results and discussion

老化測試：隨著氧化鋁增加其抗老化的能力有加強趨勢，但在 15wt% 之後則有下降趨勢可能是因為聚集現象所影響。

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Results and discussion

純 PI 與 10wt% 複合材料在擊穿電壓破壞前後的差異。純 PI 在破壞後很像火山口的型狀出現。原因為 PI 在放電後熔化分解所產生。複合材料的有結晶狀的表面。原因為 PI 老化後可能與氧化鋁混合而形成結晶狀表面。

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Conclusions

• 本實驗成功以原位聚合法製備出 PI/Al2O3複合材料。

• 藉由超音波震盪及偶合劑改質可將 Al2O3均勻的分散在 PI 基材中。

• PI / 10wt% Al2O3 的壽命大於 Pure PI 2.3 倍以上。