·12·
摘要
材料导报A；综述篇
2015年7月（上）第29卷第7期
聚酰亚胺纳米复合材料研究新进展
崔晓萍1.2，朱光明
（1西北工业大学理学院，西安710129；2武警工程大学科研部，西安710086）
聚酰亚胺(PD)纳来复合材料作为新型功能材料，具有许多独特的物化性能，已经在各个领表现出巨
大的应用潜能。介绍了PI纳来复合材料的制备方法，重点综述了多种PI纳来复合材料的研究进展以及应用现状，并对PI纳米复合材料今后的研究方向和发展前景进行了展望。
关键词
象酰亚胺纳米粒子纳米复合材料
中图分类号：TB33
文献标识码：A
DOI:10. 11896/j. issn. 1005023X, 2015. 013, 002
ResearchProgressofPolyimideNano-compositeMaterials
CUIXiaoping-，ZHUGuangming
(1 School of Natural and Applied Sciences, Northwestern Polytechnic University, Xi'an 710129; 2Scientific Research Institute,
University of CAPF,Xi'an 710086)
Abstract
As new functional materials, polyimide (PI) nano-composite materials possess many special physical
and chemical properties and have shown application potential in various fields, Firstly the preparation methods of P nano-composite materials are reviewed. Then a comprehensive review is presented to introduce the progress of former researches on several kinds of PI nano-composite materials and the unique application advantages of PI nano-compo sites. Finally future research trends and developments of PI nano-composite materials are prospected.
Key words
0
引言
polyimide, nanoparticles,nano-composite materials
殊的性质，将纳米粒子与PI复合，可以使PI的性质达到更高的水平。一般来讲，制备PI纳米复合材料成熟的方法主要
聚酰亚胺（PI)是一类主链上含有酰亚胺环(-CO-NH CO-)的高分子聚合物，1908年由Bogert和Renshaw等门首次合成，具有极好的耐高温性能，并且在高温下能保持良好的机械强度、强的耐有机溶剂性、好的光学性能和低的介电常数等优越的综合性能-]，广泛应用于微电子学*]、航空航天工业9.10]、气体分离(]、燃料电池12.13]等高尖端领域及相关行业。然而，也正是赋予PI优异性能的刚性主链结构使其存在难溶难熔、加工成型围难等缺陷，从而限制了PI的使用范围。
纳米粒子是介于宏观固体与分子之间的亚稳定中间态物质，颗粒一维尺寸在1～100nm之间，本身具有独特的量子尺寸效应、表面效应、体积效应、宏观量子隧道效应及介电限域效应等，赋予了纳米粒子一系列奇异的物化特性(4)。
为了充分发挥PI及纳米粒子的优越性能、拓宽它们的应用领域，研究者们将纳米粒子作为二维增强相分散于PI 基体中，制备出了不同功能的PI纳米复合材料，并已在诸多方面发挥了优势。
PI纳米复合材料的制备
纳米粒子的小尺寸和大的比表面积，使它表现出很多特
有溶胶-凝胶法、原位聚合法及插层法等"5-18]，如表1所示。
在PI纳米复合材料制备过程中，研究者们发现，由于纳米粒子粒径小、比表面积大，粒子受布朗运动、范德华力和氢键的影响，表面极性大，非常容易团聚，很难达到理想中纳米级别的均匀分散。然而，纳米粒子与其它材料复合时，分散的粒径大小和均匀度是影响材料最终性能的关键。因固此，纳米粒子在基体中的分散技术也是研究纳米复合材料关注的热点和难点之一。目前，为了实现纳米粒子在基体中的一致分散和与基体的良好相容，研究者们采取的有效方法主要有：对反应体系进行持续机械揽拌、超声或二者相结合；反应前先将纳米粒子在相应溶剂中进行预分散，以打开纳米分散相本身的团案体；对纳米粒子进行表面改性（包括物理改性和化学改性)；在反应体系中加人偶联剂或整合剂等；多种方法相结合。
2
PI纳米复合材料研究进展及其应用
近年来，国内外研究者在碳纳米管（Carbonnanotubes，
CNTs）、石墨烯（Graphene）、粘土（Clay）、二氧化硅（SiO,）、二氧化钛(TiO,）、碳化硅(SiC)等诸多纳米粒子与PI复合方面进行了大量系统的研究，并合成了其有电、光、热、光电等优
准宽萍：女，1975年生，博士生，副教授，主要从事高分子复合材料方面的研究E-mail：wjcxp①126.com
朱光明：通讯作者，男，
1963年生，博士，教投，博士生导师，主要从事高分子复合材料方面的研究E-mail：gmzhunwpuedu.cn