硅烷偶联剂改性对SiO2/PI复合材料热力学与介电性能的影响

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为了研究硅烷偶联剂改性对SiO2/PI复合材料热力学与介电性能的影响及其内在机理,采用分子动力学模拟的方法建立纯聚酰亚胺、SiO2/PI以及硅烷偶联剂接枝密度为6%和12%的SiO2/PI复合模型,计算4组模型的溶解度参数、相互作用能、玻璃化转变温度、杨氏模量、剪切模量、均方位移、自由体积分数、相对介电常数和电气强度。结果表明:硅烷偶联剂显著提升了复合材料的热力学与介电性能,接枝密度对改性效果有明显影响,其中6%接枝密度的复合体系其热力学性能最好,同时保持较低的相对介电常数和较高的电气强度。此外,接枝硅烷偶联剂的两个体系具有较小的自由体积分数和均方位移,以及较大的溶解度参数和相互作用能。表明限制分子链的运动以及提升SiO2与聚酰亚胺基体间相容性是改善复合材料热力学与介电性能的关键。
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