无机材料改性聚酰亚胺复合材料的研究进展
2021-01-11张玉迪徐新宇
合成树脂及塑料 2021年3期
张玉迪,于 浩,徐新宇
(辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部,辽宁 抚顺 113001)
聚酰亚胺(PI)是一种主链上含有酰亚胺环的高性能聚合物,具有密度低,力学性能优异,化学稳定性和阻燃性能优良等特点,在航空航天、信息技术、微电子技术、激光等高科技领域具有举足轻重的地位[1-3]。人们对先进功能材料的要求越来越高,但高生产成本和复杂的生产工艺技术等限制了其广泛应用,这就使制备高性能化、多功能化、低成本化的PI成为引人关注的科研方向。目前,主要采用化学改性和物理改性的方法。化学改性主要通过在PI分子结构中引入柔性基团,设计分子结构的异构化等方法,改善其加工性能和功能性;物理改性包括共混改性、共聚改性、填充改性[4]。填充改性是一种简单有效的改性方法,能够显著提高PI的力学性能、热稳定性、阻燃性能等。填充改性常用的填料包括无机材料(如碳纳米管,石墨烯,SiO2,二氧化钛等)、金属材料及金属氧化物、芳纶蜂窝芯材(ARHC)等[5-6]。本文主要综述了无机改性材料对PI性能的影响。
1 石墨烯改性PI
石墨烯作为一种质量轻、韧性高、导电性好的碳元素为主的非金属材料[7-8],其比表面积大、耐磨性好,在惰性空气中温度高达3 000 ℃,而且具有优良的阻燃性能和力学性能[9]。PI中引入石墨烯,可改善复合材料的隔热性能、阻燃性能、热稳定性和力学性能。通常,复合材料的阻燃隔热性能增强是由于石墨烯的加入会形成连续排列的炭化层,这种炭化层阻碍了热量和氧气的传递,从而起到了保温隔热的作用[10]。……
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