Application of two-dimensional MoS2 nanosheets in the property improvement of polyimide matrix: Mechanical and thermal aspects
Application of two-dimensional MoS2 nanosheets in the property improvement of polyimide matrix: Mechanical and thermal aspects
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二维MoS2纳米片在聚酰亚胺基体性能改进中的应用：机械和热学方面
DOI：
10.1016/j.compositesa.2017.01.018
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发表时间：
2017-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shengrong Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hong Yuan;Xiaohong Liu;Limin Ma;Zhigang Yang;Honggang Wang;Jinqing Wang;Shengrong Yang
采用高剪切混合技术将二维MoS2纳米片剥离，然后将其复合到PAA前驱体中形成MoS2/PI纳米复合膜，制备过程可通过原位聚合、流延和热亚胺化三种方法完成。结果表明，在制备的MoS_2/PI纳米复合膜中加入少量的MoS_2纳米片，在没有任何表面修饰的情况下，可以显著提高其力学和热性能。特别是加入一定量的MoS_2(0.75%左右)，可使材料的抗拉强度和杨氏弹性模量分别提高43%和47%。同时，利用MoS2纳米片独特的优异热稳定性，玻璃化转变温度(Tg)可有效提高11℃。这种理想的MoS2/PI纳米复合薄膜的制备有望为开发具有综合性能的高强度PI基纳米复合材料提供一条新的途径。
Two dimensional (2D) MoS2nanosheets are firstly exfoliated by high shear mixing technique and then incorporated into PAA precursors to form the MoS2/PI nanocomposite films, and the preparation can be accomplished via in-situ polymerization, tape casting and thermal imidization processes. As a result, the mechanical and thermal properties of the prepared MoS2/PI nanocomposite films are significantly enhanced by incorporation of a small amount of MoS2nanosheets without any surface modification. Especially, 43% and 47% increases in tensile strength and Young’s modulus can be respectively achieved upon adding certain small amount of MoS2(0.75 wt% or so). Meanwhile, the glass transition temperature (Tg) can be effectively improved by 11 °C by taking advantages of unique superior thermal stability of MoS2nanosheets. This desirable fabrication of MoS2/PI nanocomposite films is expected to offer a new avenue on the development of high strength PI-based nanocomposites with comprehensive performances.
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