APP下载

含磷聚酰亚胺薄膜在原子氧环境中的降解研究

2011-01-27宋海旺刘金刚杨海霞杨士勇

航天器环境工程 2011年3期

李 卓,宋海旺,刘金刚,杨海霞,杨士勇

(中国科学院化学研究所 高技术材料实验室,北京 100190)

0 引言

聚酰亚胺(PI)是一种综合性能十分优异的芳杂环聚合物材料,在空间领域中得到了广泛的应用。近年来,随着人们对空间环境认识的不断深入,传统的PI材料在空间环境尤其是低地球轨道(LEO)环境中的被侵蚀问题已引起了广泛的重视[1]。LEO的空间环境因素很复杂,其中包括原子氧(AO)、真空紫外(VUV)辐射等。原子氧是一种极其活泼的物质,其与航天器表面高速撞击时会产生很高的能量,足以引发PI化学键的断裂,进而引起其物理、机械以及光学性能的改变。经过长时间原子氧的辐照,最终可导致PI的降解[2]。为此,人们开展了一系列研究来提高PI的抗原子氧能力。目前常采用的技术措施包括复合型以及本征型两种。

所谓复合型技术措施,主要是在PI薄膜表面涂覆具有抗原子氧特性的涂层,或者将某些抗原子氧金属或金属氧化物填充到PI材料中从而达到提高其抗原子氧侵蚀的目的。虽然该方法能间接地改善PI的抗原子氧特性,但又在很大程度上受设备、工艺等因素的影响,实际效果不尽理想,还有待进一步研究提高[3]。所谓本征型技术措施,是通过将某些特定基团(如磷、硅等)引入PI分子结构中,利用这些基团可与原子氧作用原位生成钝化层这一特性,赋予PI“自钝化”、“自修复”、“自愈合”的效果[4]。近年来,本征型抗原子氧PI材料的研究得到了广泛重视。

本研究从分子设计的角度出发,采用3种侧链中含有苯基氧化膦(PPO)取代基的新型芳香二胺单体与芳香族二酐单体聚合,制备了一系列PI薄膜。……

登录APP查看全文