聚酰亞胺(PI)是一種主鏈上含有酰亞胺環(huán)的高性能聚合物,具有密度低,力學(xué)性能優(yōu)異,化學(xué)穩(wěn)定性和阻燃性能優(yōu)良等特點,在航空航天、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、激光等高科技領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。人們對先進(jìn)功能材料的要求越來越高,但高生產(chǎn)成本和復(fù)雜的生產(chǎn)工藝技術(shù)等限制了其廣泛應(yīng)用,這就使制備高性能化、多功能化、低成本化的PI成為引人關(guān)注的科研方向。
目前,主要采用化學(xué)改性和物理改性的方法。化學(xué)改性主要通過在PI分子結(jié)構(gòu)中引入柔性基團(tuán),設(shè)計分子結(jié)構(gòu)的異構(gòu)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。填充改性是一種簡單有效的改性方法,能夠顯著提高PI的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能等。填充改性常用的填料包括無機(jī)材料(如碳納米管,石墨烯,SiO2,二氧化鈦等)、金屬材料及金屬氧化物、芳綸蜂窩芯材(ARHC)等。
石墨烯、SiO2、金屬Ag、碳納米管、ARHC等對PI的改性具有至關(guān)重要的作用,尤其在力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、熱穩(wěn)定性等方面都有很大改善。目前,我國對于PI的研制還處于起步階段,同時也存在一些問題(如工藝技術(shù)復(fù)雜、成本高等) ,所以必須通過改進(jìn)和完善PI以達(dá)到更廣泛的應(yīng)用:通過改變生產(chǎn)工藝方法(如改善規(guī)?;纳a(chǎn)工藝)及降低原料生產(chǎn)成本(如優(yōu)化原料配比);采用不同種類和形態(tài)的無機(jī)材料(如碳化硅、氮化鋁等);通過改性PI或者改變單體種類開發(fā)新型的復(fù)合材料,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍;深入研究聚合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,提高PI的綜合性能。