到目前為止，提高涂膠聚酰亞胺薄膜抗原子氧性能的手段主要有：復(fù)合法、填充法以及化學(xué)改性法。復(fù)合法與填充法盡管能有效地改善聚酰亞胺的抗原子氧性能，但仍存在很大的局限性?；瘜W(xué)改性法著眼于聚酰亞胺分子鏈，旨在分子水平上提高聚酰亞胺的抗原子氧性能，具有高效、均一的優(yōu)勢(shì)。目前主要在PI分子鏈中引入磷、硅、鋯等元素來提高抗原子氧性能?？紤]到經(jīng)濟(jì)效益以及改性聚酰亞胺的綜合性能，目前多在分子鏈中引入硅元素。

    近幾年，一種超支化聚硅氧烷（Hyperbranchedpolysiloxane，簡稱“HBPSi”）為聚酰亞胺材料的改性提供了新的思路。與傳統(tǒng)的線性聚合物改良劑相比，超支化聚硅氧烷具有特殊的超支化結(jié)構(gòu)，因而在降低聚合物粘度、結(jié)晶性以及分子鏈之間的纏結(jié)、提高聚合物溶解性等方面得到了廣泛應(yīng)用。其特殊的超支化結(jié)構(gòu)可負(fù)載更高含量的硅元素，而硅元素在提高PI抗原子氧性能方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。將含有氨基的超支化聚硅氧烷與二酐反應(yīng)可得到分子主鏈含有超支化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)的新型聚酰亞胺材料，實(shí)現(xiàn)了在分子水平上對(duì)PI的改性，有效地解決了復(fù)合法中涂層易碎以及填充法中填料難以均勻分散等問題，同時(shí)通過調(diào)整超支化聚硅氧烷的支化度、分子量以及氨基含量可以獲得抗原子氧性能與綜合力學(xué)性能優(yōu)異的薄膜材料。

聚酰亞胺優(yōu)點(diǎn)

(1)優(yōu)異的耐熱性。聚酰亞胺的分解溫度一般超過500℃,有時(shí)甚至更高,是目前已知的有機(jī)聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一,這主要是因?yàn)榉肿渔溨泻写罅康姆枷悱h(huán)。

(2)優(yōu)異的機(jī)械性能。未增強(qiáng)的基體材料的抗張強(qiáng)度都在100MPa以上。用均酐制備的Kapton薄膜抗張強(qiáng)度為170MPa,而聯(lián)苯型聚酰亞胺(Upilex S)可達(dá)到400MPa。聚酰亞胺纖維的彈性模量可達(dá)到500MPa,僅次于碳纖維。

(3)良好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐濕熱性。聚酰亞胺材料一般不溶于有機(jī)溶劑,耐腐蝕、耐水解。改變分子設(shè)計(jì)可以得到不同結(jié)構(gòu)的品種。有的品種經(jīng)得起2個(gè)大氣壓下、120℃,500h的水煮。

(4)良好的耐輻射性能。聚酰亞胺薄膜在5×109rad劑量輻射后,強(qiáng)度仍保持86%;某些聚酰亞胺纖維經(jīng)1×1010rad快電子輻射后,其強(qiáng)度保持率為90%。

(5)良好的介電性能。介電常數(shù)小于3.5,如果在分子鏈上引入氟原子,介電常數(shù)可降到2.5左右,介電損耗為10，介電強(qiáng)度為100至300kV/mm，體積電阻為1015-17Ω·cm。因此,含氟聚酰亞胺材料的合成是目前較為熱門的研究領(lǐng)域。