复合材料学报

作者：王天琦, 肖国勇, 鲁云华, 郝继璨, 迟海军, 董岩, 胡知之,

关键词：金属有机骨架, 聚酰亚胺, 复合材料, 热性能, 力学性能, 气体分离性能, 光学性能,

采用水热法合成两种含镧系稀土金属的金属有机骨架：1，3，5-均苯三甲酸铽（Tb （BTC））和1，3，5-均苯三甲酸铕（Eu （BTC）），采用原位法以1，4-双（2-三氟甲基-4-氨基苯氧基）苯（6FAPB）和1，2，3，4-环丁烷四酸二酐（CBDA）为单体，将Tb （BTC）和Eu （BTC）分别引入到聚酰亚胺（PI）中，制备出Tb （BTC）和Eu （BTC）质量分数分别为7wt%的Tb （BTC）/PI和Eu （BTC）/PI两种复合材料膜。利用FTIR、紫外-可见光谱仪（UV-vis）、TGA、XRD、SEM、万能拉伸试验机和气体渗透性测试等对Tb （BTC）/PI和Eu （BTC）/PI复合材料的结构和性能进行表征。研究结果表明，Tb （BTC）和Eu （BTC）含有较少的孔结构，且孔径在介孔范围，但热稳定性较高。Tb （BTC）和Eu （BTC）的加入提高了Tb （BTC）/PI和Eu （BTC）/PI复合材料的热性能和力学性能，玻璃化转变温度由纯PI （6FAPB-CBDA）的351.9℃分别提高到358.0℃和354.8℃，失重5%热分解温度由431.6℃分别提高到447.8℃和441.1℃，拉伸强度由60.8 MPa分别提高到77.7 MPa和70.4 MPa，杨氏模量由1.54 GPa分别提高到2.80 GPa和2.17 GPa。但Tb （BTC）/PI和Eu （BTC）/PI复合材料膜的光透明性有所降低，500 nm处的光透过率由82.3%分别下降到23.0%和24.2%。气体渗透测试结果表明，Tb （BTC）和Eu （BTC）的加入均可提高PI （6FAPB-CBDA）膜的气体渗透性，Eu （TBC）/PI对H₂、O₂、N₂和CO₂的渗透性较高，分别为119.23、15.02、3.21和90.35 Barrer，O₂/N₂为4.68，CO₂/N₂为28.15。

来源：2018年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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