聚酰亚胺泡沫塑料的研究进展/齐鳍亮等
聚酰亚胺泡沫塑料的研究进展
齐错亮，张广成，礼嵩明，刘良威
（西北工业大学理学院应用化学系，西安710129)
摘要
.67.
概速了聚酰亚胺泡沫塑料的研究进展，介绍了近年来研制聚酰亚胺泡沫垫料产品的种类、性能及应用
情况，并展望了聚酰亚胺泡沫塑料今后的研制方向和发展趋势。由于聚酰亚胺泡沫塑料具有优异的耐热性能和力学性能，故在航空航天、航海等领域有着广阔的应用前景和发展空间。
关键词
案酰亚胺泡涞塑料高性能应用
中图分类号：TQ323.7
文献标识码A
ResearchProgressofthePolyimideFoam
QIKailiang,ZHANGGuangcheng,LI Songming,LIULiangwei
(Department of Applied Chemistry, College of Science, Northwestern Polytechnical University; Xi'an 710129)
Abstract
The recent development of the polyimide foam is reviewed, The product types, properties and appli-
cation of polyimide foam are introduced and its future research direction as well as the development trends are also pointed out, Polyimide foam will have an extensive application and broader development in areas such as aviation, ae rospace, navigation, etc due to its excellent heat resistance and mechanical properties.
Key words
0前言
polyimide, foam, high performance, application
进行动态隔热性能测试后发现，聚酰亚胺泡沫塑料对热响应具有明显的滞后性，因此具有良好的隔热性能。开孔聚酰亚
泡沫塑料是以气体为填料的复合材料，具有质轻、隔热隔音、热导率低、比强度高并能吸收冲击载荷等优点")。随着航空航天、航海等科技领域的飞速发展，传统泡沫塑料（如 PS、PU、PVC等)在强度、刚度及耐热性等方面已无法满足使用要求，故研制高性能泡沫塑料已成为该领域的研究方向和热点。与传统泡沫塑料相比，聚酰亚胺泡沫塑料由于其玻璃化转变温度（T）和分解温度（T)分别达到200℃和500℃以上，因而可以长期在150℃左右的环境下工作，短期基至可配受400℃的高温(-10)]。除此以外，聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料(PMI)具有优异的力学性能3（拉伸强度、压缩强度和弯曲强度分别高达91.1MPa、190.4MPa和151.9MPa）。因
此，聚酰亚胺泡沫塑料是一种高性能泡沫塑料。 1
聚酰亚胺泡沫塑料的研究 1.1聚酰亚胺(PI)泡沫塑料的制备
詹茂盛等U2.D)以二苯醚四酸酐(ODPA)或联苯基四酸基二酐(BTDA)以及二氨基二苯醚(ODA)为主要原料，制备了聚酰亚胺泡沫塑料，并研究了其热导率和吸声性能。结果表明，在50～350℃的静态温度下，聚酰亚胺泡沫塑料的热导率随温度的升高面增大，但最高不大于0.1W/(m·K)。聚酰亚胺泡沫塑料热导率与温度的关系曲线在150C处出现明显的折点（见图1[1），说明当温度高于玻璃化转变温度时，聚合物的热导率随温度的升高而下降4)；对聚酰亚胺泡沫塑料
胺泡沫塑料具有良好的高频吸收性能：面闭孔聚酰亚胺泡沫塑料在低频区的吸声系数随厚度增加而提高，在高频区的吸声系数随厚度增加而减小；将开孔聚酰亚胺泡沫塑料和闭孔聚酰亚胺泡沫塑料进行组合，可以大幅提高泡沫塑料的整体吸声性能。
表1不同二胺与甲醇或四氢呋哺形成氢键
主要原子的电量
Table 1The electric charge of different main atoms
forming hydrogen bond with MeOH or THF
与甲醇形成氢键
二胺 DDS ODA MDA
主要原子的电量/e
N-0.897 0.886 0.888
Ar.-0.707—0.728-0.366
与四氢呋哺形成氢键主要原子的电量/e 0.371 0.356 0.357
注；*表示单体分子结构中两苯环中间的结构
张广成等(15.14]采用酯化法，选用不同二胺制备了不同的 PI泡沫塑料，并利用量子化学研究了单体结构对前驱体酰亚胺化程度的影响。研究表明，二胺中含吸电子基团的前驱体粉末亚胺化程度高于不含吸电子基团的前驱体粉末。另外，聚酯胺盐(PEAS)前驱体与甲醇或四氢呋哺形成氢键的能力将直接影响酰亚胺化程度，而氢键键能与原子的电量有关，
齐锈亮：男，1983年生，博士生，主要从事高性能滤沫塑料的研究E-mail;sidney1608@126.com