到目前為止,提高聚酰亞胺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(lái)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。
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(wèn)題,同時(shí)通過(guò)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。
原子氧曝光實(shí)驗(yàn)表明,HBPSi聚酰亞胺薄膜在高熱、高原子氧含量的環(huán)境中會(huì)在表面產(chǎn)生一層SiO2惰性防護(hù)層,阻止原子氧對(duì)基層材料的進(jìn)一步刻蝕,使材料表現(xiàn)出“自修復(fù)”或者“自愈合”的能力。超支化聚硅氧烷龐大的橢球狀結(jié)構(gòu)具有較明顯的空間位阻,能夠增大分子鏈間距與聚合物的自由體積,從而有效地阻止熱量與電荷的傳遞,因此超支化結(jié)構(gòu)的引入抑制了電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物的形成,同時(shí)還賦予了PI良好的耐熱性與光學(xué)性能,從而為HBPSi聚酰亞胺薄膜在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了有力支撐!
模切聚酰亞胺薄膜特種工程塑料分類方法有很多種,本文章只討論作為工程塑料上應(yīng)用的聚酰亞胺,僅按照物理結(jié)構(gòu)特性,化學(xué)結(jié)構(gòu)特性兩個(gè)來(lái)分類說(shuō)明。
按照其物理特性可以分為結(jié)晶型和非晶型,大多數(shù)聚酰亞胺是非結(jié)晶型,只有很少結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺是結(jié)晶型和半結(jié)晶型。結(jié)晶型具有明顯的熔點(diǎn),在熔點(diǎn)以上具有相對(duì)很低的熔體粘度和可加工性,是開(kāi)發(fā)熱塑性聚酰亞胺時(shí)首 選的結(jié)構(gòu)類型。非結(jié)晶型聚酰亞胺因?yàn)闆](méi)有熔點(diǎn),玻璃化溫度(Tg)以上熔體粘度仍然較高,一般采用模塑成型。