功能化交联型聚酰亚胺气凝胶的制备及性能文献综述

 2021-10-25 21:04:58

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文 献 综 述一、引言聚酰亚胺(PI)[1]由于其独特的酰亚胺杂环结构,使得该类材料具有诸多优异的性能,如良好的耐温性和耐化学性,力学强度高,介电常数低等,是一类高性能的工程材料[2,3]。

气凝胶[4]是一种纳米多孔材料[5,6],均一的多孔结构和高孔隙率带给该材料与众不同的宏观特点,如超低的密度和热导率,高比表面积等,使其成为应用于绝热、化学吸附剂、催化载体和电气方面的理想材料[7-9]。

而PI气凝胶作为两种材料的结合体,综合了两种材料的特点,成为聚合物气凝胶[10,11]研究的热点,在航空航天、武装兵器、高端科技等领域有巨大的应用前景[12]。

目前,对PI气凝胶的研究主要集中在隔热、介电及力学性能等方面。

目前制备PI气凝胶常用的交联剂有三元氨 1,3,5-三(4-氨基苯基)(TAPB)[13]和芳香三氨1,3,5-三氨基苯氧基苯(TAB)[14]等。

然而无论是 TAPB还是TAB,都很难从商业化途径得到,而合成路线又较为复杂且成本昂贵,大大限制了 PI 气凝胶的实际应用。

因此,寻找易得且成本低廉的交联剂成为 PI 气凝胶研究的一大难点。

本文主要研究通过不同种类的交联剂制备出具有隔热性能良好、抗拉伸压缩性能优异的低密度PI气凝胶材料,然后研究其密度、热导率、抗拉伸压缩强度、网络结构和孔径分布等。

二、聚酰亚胺气凝胶2.1聚酰亚胺气凝胶简介 PI 气凝胶最早在美国 Aspen 公司的一篇专利中被报道,通过典型的杜邦合成工艺[15]制备得到,即采用二胺与二酐在室温下缩合形成聚酰胺酸溶液,然后使用酸酐脱水形成聚酰亚胺。

随后,PI 气凝胶由于其良好的力学性能,有机气凝胶范围内突出的耐热性,以及基于聚酰亚胺自身的一些特殊性质如绝缘性等,迅速引起广泛关注。

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