聚酰胺610分子鏈段遠動和局域態(tài)與聚集態(tài)結構的關系.pdf

1、聚酰胺610是重要的熱塑性工程塑料，宏觀電性能(介電和熱刺激電流)對聚合物在微電子領域的應用有重要的指導意義，宏觀電性能由微觀結構決定的，通過介電和熱刺激電流手段精確深入研究不同結構的聚酰胺610的分子鏈段運動和局域態(tài)（陷阱能級分布）獲得可以指導應用的宏觀電性能意見?？偨Y如下：
　　 1.熔融成膜聚酰胺610 聚集態(tài)結構對分子鏈段運動和空間電荷極化的影響:
　　 通過介電松弛技術研究發(fā)現(xiàn)淬火聚酰胺610與退火聚酰胺610

2、一樣，在室溫以上存在3個弛豫行為，隨著溫度增大順次為：?松弛、MWS極化、電極極化。對于玻璃化轉變的?松弛，退火聚酰胺610 偶極弛豫時間較大，退火聚酰胺610 偶極取向運動的活化能較小。退火聚酰胺610 比淬火聚酰胺610 界面極化過程弛豫強度要大，界面區(qū)域增多也導致退火聚酰胺610界面極化過程弛豫時間較大。對于MWS 極化，在介電測試溫度下隨著測試溫度增大結晶度增大，界面逐漸增多，使得淬火聚酰胺610的弛豫強度隨介電測試溫度增大而增

3、大。比較聚酰胺610的介電松弛和DSC數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在50℃左右對于與非晶區(qū)玻璃化溫度，在110℃-120℃左右熱焓變化對于與中間界面的聚集態(tài)變化,220℃左右的峰對應于聚酰胺的熔點。當溫度在這個轉折溫度（110℃-120℃）以下，無定型區(qū)的分子鏈段遠動主導界面上的空間電荷輸運和存儲引起的極化，而當溫度在這個轉折溫度以上，無定型區(qū)和界面的分子鏈段遠動共同主導界面上的空間電荷輸運和存儲引起的極化。對于電極極化，空間電荷增多也導致退火聚酰胺61

4、0 電極極化過程弛豫時間較短。聚酰胺與銀電極之間電導率沒有發(fā)生變化導致聚酰胺610 電極極化弛豫強度沒有變化。
　　 2.通過熱刺激電流和寬角X射線衍射測試手段研究極化溫度對冰水淬火聚酰胺610 結構的變化以及TSdC所反映的偶極取向松弛變化和陷阱對空間電荷的受陷、退陷和陷阱能級變化。在不同極化溫度下對淬火聚酰胺610 極化相當與在不同溫度下對淬火聚酰胺610 進行退火，可知聚酰胺610具有3個局域能級，表現(xiàn)在熱刺激電流譜上3個

5、電流峰，分別對應于偶極松弛、非晶區(qū)及中間相和晶區(qū)陷阱俘獲的空間電荷松弛。極化溫度為80℃時淬火聚酰胺610的晶區(qū)陷阱俘獲的空間電荷松弛非常小，通過研究峰電流與極化場強的關系發(fā)現(xiàn)，50℃左右的ρ峰為偶極松弛峰，110℃左右的ρ1峰為非晶區(qū)及中間相空間電荷峰。隨著極化溫度增大，晶區(qū)陷阱俘獲的空間電荷松弛ρ2 峰逐漸增大。分子鏈段運動增強導致偶極松弛強度減弱，活化能增大。極化溫度增大產(chǎn)生更多的結構缺陷導致非晶區(qū)及中間區(qū)和晶區(qū)陷阱俘獲空間電荷能

6、力增加。極化溫度增大使得非晶區(qū)及中間區(qū)被俘獲空間電荷的穩(wěn)定性下降和晶區(qū)被俘獲空間電荷的穩(wěn)定性提高。
　　 3.通過熱刺激電流和寬角X射線衍射測試手段研究退火對冰水淬火聚酰胺610 結構的變化以及TSdC所反映的偶極取向松弛變化和陷阱對空間電荷的受陷、退陷和陷阱能級變化。可知聚酰胺610具有3個局域能級，表現(xiàn)在熱刺激電流譜上3個電流峰，分別對應于偶極松弛、非晶區(qū)及中間相和晶區(qū)陷阱俘獲的空間電荷松弛。隨著退火溫度增大，晶區(qū)陷阱俘獲的

7、空間電荷松弛ρ2 峰逐漸增大。分子鏈段運動受抑制導致偶極松弛強度減弱，活化能增大。退火溫度增大產(chǎn)生更多的結構缺陷導致非晶區(qū)及中間區(qū)和晶區(qū)陷阱俘獲空間電荷能力增加。退火溫度增大使得非晶區(qū)及中間區(qū)被俘獲空間電荷的穩(wěn)定性下降和晶區(qū)被俘獲空間電荷的穩(wěn)定性提高。
　　 4.通過熱刺激電流、寬角X射線衍射、差示掃描量熱法和凝膠含量測試手段研究?-輻照后溶液成膜聚酰胺610結構的變化以及TSDC所反映偶極取向松弛和空間電荷的受陷、退陷和陷阱能

8、級變化。溶液成膜的未輻照和輻照聚酰胺610具有4個局域能級，表現(xiàn)在熱刺激電流譜上4個電流峰，分別對應于偶極松弛、非晶區(qū)、非晶區(qū)與晶區(qū)之間的界面和晶區(qū)陷阱俘獲的空間電荷松弛。非晶區(qū)交聯(lián)使得偶極松弛峰電流強度減弱，活化能增大。隨著輻照劑量增大，非晶區(qū)交聯(lián)程度比中間界面增多，導致兩相的陷阱能級趨于接近，非晶區(qū)和中間界面陷阱俘獲的空間電荷峰逐漸合并成一個峰。輻照使得晶區(qū)結晶破壞和晶相內(nèi)交聯(lián)對分子鏈段運動的作用相互抵消。?-輻照后，隨著更多的結構