轻质耐热多孔连续聚酰亚胺纤维复合材料的制备与性能

《Polymers for Advanced Technologies》：Preparation and Properties of Lightweight Heat-Resistant Porous Continuous Polyimide Fiber Composites

新型轻质聚酰亚胺泡沫复合材料通过苯酐四羧酸二酐（BTDA）、均苯四甲酸二酐（ODPA）与间苯二胺（MDA）制备，具有低密度（≈0.2g/cm3）和优异热稳定性（玻璃化转变温度≈260°C，热分解起始温度＞550°C），结合聚酰胺纤维增强和阻燃特性，适用于航空、船舶及高寒地区建筑领域。

　　

摘要

开发新型轻质材料，同时具备高耐用性和耐热性，是航空航天和造船等领域面临的最紧迫问题之一。在本研究中，利用基于二酐（3,3′,4,4′-苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）、4,4′-氧联苯二甲酸二酐（ODPA））和二胺（4,4′-亚甲基二苯胺（MDA）的预聚物，以及芳纶聚酰亚胺纤维，制备出了具有优异耐热性的聚酰亚胺（PI）泡沫复合材料。合成材料由于具有多孔结构而密度较低（约0.2克/立方厘米），同时由于加入了聚酰胺纤维的增强作用，具有很高的耐用性。其高玻璃化转变温度（约260°C）结合优异的热稳定性（所制备泡沫复合材料开始质量损失的温度超过550°C），使得这些复合材料在低温和高温环境下都能保持良好的机械性能。所开发的轻质聚酰亚胺泡沫复合材料不仅具有出色的机械性能和高温稳定性，还具有卓越的阻燃性能，因此成为应用于先进技术（如航空航天工业、造船业以及北方地区建筑）的理想材料。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获得。