PDF《气相沉积法制备聚酰亚胺薄膜不同单体配比的表征及其性能影响》

1780 cm?1 处出现吸 收峰, 分别对应二酐的羰基对称伸缩振动、 羰基非 对称伸缩振动 [21] , 表明随着 PMDA 蒸发温度的增 加, 薄膜出现 PMDA 过量的情况. 由于前驱体薄 膜气相沉积的过程并未采取有效措施来针对性地 促进缩聚反应的进行, 可能存在没有完全反应的单 体, 因此不能很好地通过红外吸收振动特征峰来量 化单体过量情况. 但仍然可以发现, 随着温度的增 加PMDA吸收峰强度增加. 将(1)―(4) 号样品热环化处理后的红外光谱 做归一化处理, 结果如图

3 所示. 图2不同条件 PAA 薄膜的红外吸收图谱 Fig. 2. FTIR spectra of PAA ?lms. 035203-3 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 65, No.

3 (2016)

035203 图3(网刊彩色) 热环化后 PI 薄膜红外吸收图谱 Fig. 3. (color online) FTIR spectra of PI ?lms. 从图

3 可以看出, 虽然 (1)―(4) 号样品制备时 的蒸发温度不同, 其前驱体 PAA 薄膜组成比例有 区别, 但热环化之后样品的红外吸收图谱大致相 同,

4 条曲线均在 1720, 1780,

1380 cm?1 处出现很 强的吸收峰, 分别对应 C=O对称伸缩振动、 C=O 反对称伸缩和 C―N 伸缩振动 [12] , 表明薄膜通过 热处理后由 PAA 转化为 PI. 过量单体随着温度的 增加再次蒸发, 不同单体配比的样品最终产物都 为PI. 以1500 cm?1 处苯环的吸收振动峰为内标 峰, (1)―(4) 号样品的 C―N 键的伸缩振动峰强度 分别是

1500 cm?1 处苯环的振动峰强度的 72.1%, 91.6%, 69.2% 和63.5%, 表明随着 PMDA样品蒸发 温度的增加, 薄膜中 C―N 键的含量呈现先增加后 减小的趋势. (2) 号样品 C―N 特征峰强度的升高 表明薄膜中 C―N 键含量的提高, 进而说明该样品 中PI 的分子量较高. 过量的 ODA 或PMDA 都会 影响缩聚反应的进行, 抑制分子链的继续生长, 进 而造成 PI 薄膜分子量降低, 最终影响 PI 薄膜的力 学性能和热稳定性. 3.2 PI薄膜晶化程度 为表征不同的单体配比对 PI 薄膜晶化程度的 影响, 分别测试热处理后的(1)―(4)号样品的XRD 图谱. 如图

4 所示, 气相沉积法制备的 PI 薄膜 XRD 图均呈现出馒头峰,

4 个样品均在 19? 左右出现弥 散峰, 相比于 (1) 号和 (4) 号样品, (2) 号和 (3) 号样 品的峰形更尖锐、峰强更大, 表明对应的薄膜结 晶程度更高, 说明配比会影响 PI 薄膜的晶化程度. PAA及PI分子呈链状结构, 单体配比接近1 : 1时, 二者更容易持续发生缩聚反应, PAA分子链持续生 长使得薄膜的有序化程度提高, 容易........