納米纖維素與聚合物復(fù)合用于柔性電子器件基底的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 08:22
柔性電子器件具有質(zhì)量輕,便攜,可以折疊、卷曲等優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)電子產(chǎn)品發(fā)展的方向。其中基底材料的選取至關(guān)重要,基底對(duì)柔性電子器件起支撐和保護(hù)作用,是電子器件實(shí)現(xiàn)柔性化的關(guān)鍵。目前最常見(jiàn)的用作柔性基底的材料是高分子聚合物,如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯等。但聚合物材料作為柔性電子器件基底仍存在一些問(wèn)題,如:聚合物熱穩(wěn)定性差、力學(xué)性能不佳等。因此,為了使聚合物更好的用作柔性電子器件的基底材料,本課題選用纖維素納米纖絲(Cellulose Nanofibrillated,CNF)作為增強(qiáng)相,通過(guò)纖維素納米纖絲與聚合物復(fù)合的方法有效改善了聚合物性能。在常用聚合物中,環(huán)氧樹(shù)脂固化方便、透明、成本低、物理機(jī)械性能和電絕緣性能優(yōu)良,是一種應(yīng)用廣泛的高分子材料,然而它具有韌性不足、耐熱性能不高的缺點(diǎn)。根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂熱膨脹系數(shù)高、溫度變化時(shí)熱穩(wěn)定性不佳,而CNF透明、熱穩(wěn)定性能良好的特性,用制得的CNF透明薄膜浸漬環(huán)氧樹(shù)脂獲得了新的復(fù)合基底材料。與純環(huán)氧樹(shù)脂相比,復(fù)合膜的熱膨脹系數(shù)由46ppm/K下降至19ppm/K,透光率可達(dá)89%,表面平滑(粗糙度2.15nm),機(jī)械性能良好。在此基礎(chǔ)上,在復(fù)合...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柔性電子器件基底研究現(xiàn)狀
1.3 環(huán)氧樹(shù)脂與聚芳酯性能介紹
1.3.1 環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介
1.3.2 聚芳酯簡(jiǎn)介
1.4 納米纖維素概述
1.4.1 納米纖維素制備
1.4.2 納米纖維素改性
1.4.3 納米纖維素在柔性電子器件基底中的應(yīng)用
1.5 課題研究的目的及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 納米纖維素/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 基底材料表面及內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 光學(xué)性能測(cè)試
2.3.3 熱性能測(cè)試
2.3.4 紅外光譜分析
2.3.5 機(jī)械性能和表面平整度測(cè)試
2.3.6 耐熱性能及導(dǎo)電性測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 聚己內(nèi)酯改性納米纖維素/聚芳酯復(fù)合材料的制備
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 CNF及改性后的紅外光譜圖和熱重分析
3.3.2 膜材料的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)
3.3.3 復(fù)合膜的熱重分析
3.3.4 復(fù)合膜的光學(xué)性能
3.3.5 復(fù)合膜的力學(xué)性能分析
3.3.6 復(fù)合膜的表面粗糙度
3.3.7 導(dǎo)電性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 納米纖維素/聚芳酯復(fù)合材料的性能分析
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 基底材料的SEM分析
4.3.2 膜材料的紅外分析
4.3.3 復(fù)合膜熱分解溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)試
4.3.4 透光率分析
4.3.5 力學(xué)性能
4.3.6 表面性能
4.3.7 電學(xué)性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1.結(jié)論
2.展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米纖維素制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀[J]. 吳清林,梅長(zhǎng)彤,韓景泉,岳一瑩,徐信武. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]聚乙烯醇/水性聚氨酯/納米纖維素靜電紡纖維的研究[J]. 楊欣,戴磊,龍柱. 江蘇造紙. 2017(01)
[3]H型和Na型羧基纖維素表面改性接枝己內(nèi)酯的比較研究[J]. 劉瑞,付時(shí)雨. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]纖維素納米纖維-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備與研究[J]. 顏明,宋冰,陸海龍,馬金霞,周小凡. 中華紙業(yè). 2016(14)
[5]納米纖維素纖維的表面改性及其對(duì)硝化纖維素膜力學(xué)性能的影響[J]. 王文俊,崔小月,朱海東,邵自強(qiáng),左英英. 兵工學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]纖維素納米纖維對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂/聚己內(nèi)酯共混體系結(jié)構(gòu)及性能影響[J]. 葉志鵬,張艷,寇彥平,陳鳳華,聶玉靜,傅深淵. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(11)
[7]TEMPO氧化纖維素納米纖維的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 戴磊,龍柱,張丹. 材料工程. 2015(08)
[8]納米纖維素微晶的制備、改性及其應(yīng)用[J]. 劉穎,任學(xué)宏. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(11)
[9]柔性顯示器件用聚酰亞胺基板的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉金剛,倪洪江,郭遠(yuǎn)征,宋勇志,楊士勇. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2014(09)
[10]柔性顯示襯底的研究及進(jìn)展[J]. 馮魏良,黃培. 液晶與顯示. 2012(05)
博士論文
[1]納米纖維素改性及其增強(qiáng)環(huán)境響應(yīng)復(fù)合材料的研究[D]. 田晨.華南理工大學(xué) 2015
[2]功能化納米纖維素的設(shè)計(jì)、構(gòu)建及其在藥物緩控釋中的應(yīng)用研究[D]. 唐麗榮.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
碩士論文
[1]納米纖維素和聚碳酸酯復(fù)合用于柔性O(shè)LED顯示基底的研究[D]. 袁長(zhǎng)龍.華南理工大學(xué) 2017
[2]納米纖維素接枝甲基丙烯酸的制備及其改性PMMA的性能研究[D]. 王培洋.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 吳駿.東華大學(xué) 2016
[4]納米纖維素對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂改性體系結(jié)構(gòu)及性能影響研究[D]. 寇彥平.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[5]PEDOT:PSS薄膜的改性及其作陽(yáng)極在柔性有機(jī)光電器件中的應(yīng)用[D]. 周世杰.華南理工大學(xué) 2014
[6]C-6氧化纖維素醋酸酯的制備及其性能研究[D]. 王凱.華南理工大學(xué) 2013
[7]納米微晶纖維素的TEMPO改性及用于紙漿性能的改善[D]. 程正亮.齊魯工業(yè)大學(xué) 2013
[8]纖維素納米纖絲高強(qiáng)度膜材料的制備與性能[D]. 李勍.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[9]納米纖維素纖絲/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的研究[D]. 潘佳.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]纖維素納米晶的乙;案男跃郯滨ゲ牧系难芯縖D]. 林松.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3331723
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 柔性電子器件基底研究現(xiàn)狀
1.3 環(huán)氧樹(shù)脂與聚芳酯性能介紹
1.3.1 環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介
1.3.2 聚芳酯簡(jiǎn)介
1.4 納米纖維素概述
1.4.1 納米纖維素制備
1.4.2 納米纖維素改性
1.4.3 納米纖維素在柔性電子器件基底中的應(yīng)用
1.5 課題研究的目的及主要內(nèi)容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 納米纖維素/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 基底材料表面及內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 光學(xué)性能測(cè)試
2.3.3 熱性能測(cè)試
2.3.4 紅外光譜分析
2.3.5 機(jī)械性能和表面平整度測(cè)試
2.3.6 耐熱性能及導(dǎo)電性測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第三章 聚己內(nèi)酯改性納米纖維素/聚芳酯復(fù)合材料的制備
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 CNF及改性后的紅外光譜圖和熱重分析
3.3.2 膜材料的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)
3.3.3 復(fù)合膜的熱重分析
3.3.4 復(fù)合膜的光學(xué)性能
3.3.5 復(fù)合膜的力學(xué)性能分析
3.3.6 復(fù)合膜的表面粗糙度
3.3.7 導(dǎo)電性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 納米纖維素/聚芳酯復(fù)合材料的性能分析
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 基底材料的SEM分析
4.3.2 膜材料的紅外分析
4.3.3 復(fù)合膜熱分解溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)試
4.3.4 透光率分析
4.3.5 力學(xué)性能
4.3.6 表面性能
4.3.7 電學(xué)性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1.結(jié)論
2.展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米纖維素制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀[J]. 吳清林,梅長(zhǎng)彤,韓景泉,岳一瑩,徐信武. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]聚乙烯醇/水性聚氨酯/納米纖維素靜電紡纖維的研究[J]. 楊欣,戴磊,龍柱. 江蘇造紙. 2017(01)
[3]H型和Na型羧基纖維素表面改性接枝己內(nèi)酯的比較研究[J]. 劉瑞,付時(shí)雨. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]纖維素納米纖維-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備與研究[J]. 顏明,宋冰,陸海龍,馬金霞,周小凡. 中華紙業(yè). 2016(14)
[5]納米纖維素纖維的表面改性及其對(duì)硝化纖維素膜力學(xué)性能的影響[J]. 王文俊,崔小月,朱海東,邵自強(qiáng),左英英. 兵工學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]纖維素納米纖維對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂/聚己內(nèi)酯共混體系結(jié)構(gòu)及性能影響[J]. 葉志鵬,張艷,寇彥平,陳鳳華,聶玉靜,傅深淵. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(11)
[7]TEMPO氧化纖維素納米纖維的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 戴磊,龍柱,張丹. 材料工程. 2015(08)
[8]納米纖維素微晶的制備、改性及其應(yīng)用[J]. 劉穎,任學(xué)宏. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(11)
[9]柔性顯示器件用聚酰亞胺基板的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉金剛,倪洪江,郭遠(yuǎn)征,宋勇志,楊士勇. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2014(09)
[10]柔性顯示襯底的研究及進(jìn)展[J]. 馮魏良,黃培. 液晶與顯示. 2012(05)
博士論文
[1]納米纖維素改性及其增強(qiáng)環(huán)境響應(yīng)復(fù)合材料的研究[D]. 田晨.華南理工大學(xué) 2015
[2]功能化納米纖維素的設(shè)計(jì)、構(gòu)建及其在藥物緩控釋中的應(yīng)用研究[D]. 唐麗榮.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
碩士論文
[1]納米纖維素和聚碳酸酯復(fù)合用于柔性O(shè)LED顯示基底的研究[D]. 袁長(zhǎng)龍.華南理工大學(xué) 2017
[2]納米纖維素接枝甲基丙烯酸的制備及其改性PMMA的性能研究[D]. 王培洋.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]聚乳酸/納米纖維素復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 吳駿.東華大學(xué) 2016
[4]納米纖維素對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂改性體系結(jié)構(gòu)及性能影響研究[D]. 寇彥平.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[5]PEDOT:PSS薄膜的改性及其作陽(yáng)極在柔性有機(jī)光電器件中的應(yīng)用[D]. 周世杰.華南理工大學(xué) 2014
[6]C-6氧化纖維素醋酸酯的制備及其性能研究[D]. 王凱.華南理工大學(xué) 2013
[7]納米微晶纖維素的TEMPO改性及用于紙漿性能的改善[D]. 程正亮.齊魯工業(yè)大學(xué) 2013
[8]纖維素納米纖絲高強(qiáng)度膜材料的制備與性能[D]. 李勍.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[9]納米纖維素纖絲/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的研究[D]. 潘佳.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[10]纖維素納米晶的乙;案男跃郯滨ゲ牧系难芯縖D]. 林松.武漢理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3331723
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