随着全球*技术的而不断进步,对智能飞行器的要求也就越来越高(如需要在超高声速、超高空下进行巡航、监测任务),这就迫使对智能飞行器进行升级换代。因此现如今使用的金属基耐高温材料越来越难以满足此类需求,热固性聚酰亚胺材料因为其分子结构中存在着酰亚胺环的结构特征,同时高分子中含有芳杂环和C-N-O之间的共轭效应,使得聚酰亚胺具有优异的机械性能、耐高低温性、低介电常数。
而随着近十年来国家在高尖端技术领域对耐高低温绝热、吸声、轻质等性能要求的不断提高,因此研究者将多孔结构引入到聚酰亚胺材料中制备了一系列聚酰亚胺泡沫材料。聚酰亚胺泡沫材料作为一种先进功能材料,不仅具有聚酰亚胺各项优异的性能,同时其密度(5~400kg/m3)可设计、绝缘性更佳、难燃以及吴有害气体释放等性能,如今已经被广泛应用于航空、高铁、汽车以及新型家电等该新技术领域的隔热、减震、降噪和绝缘等关键材料。
虽然聚酰亚胺泡沫材料具有优异的耐温性、抗辐照、阻燃已成为轻质功能泡沫材料的首选材料之一,但是商品化的聚酰亚胺泡沫材料多为柔性材料且玻璃化转变温度低于300℃,导致其使用温度窄,虽然能通过对聚酰亚胺分子结构设计、加入填料来聚酰亚胺泡沫材料的刚性及耐温性,但其闭孔率偏低、耐温性不足等问题,且无工程化产品。因此为了满足型号应用需求,急需研制优异抗压、耐高温性能的聚酰亚胺泡沫材料。
研发基础:本项目申请单位所在的实验室拥有相对完整的化学合成装置,包括旋蒸仪、离心机、恒温恒湿箱、真空烘箱、鼓风干燥箱、高压反应釜等设备,可以实现超支化聚硅氧烷分子结构设计和高效合成工作。南京大学化学化工学院和南京固体微结构国家实验室(筹)拥有高灵敏度核磁、凝胶渗透色谱仪、激光光散射、动态光散射、MALDI-TOF质谱、紫外-可见光吸收波谱仪、傅里叶变换红外波谱仪;高分辨扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜;X射线光电子能谱仪、荧光光谱仪、元素分析仪、导热仪、表面接触角测试仪、DMA、DSC、TG、万能试验机等较为齐全的分子结构测定、微观结构分析、力学性能测试仪器,能够满足本项目中涉及的分子合成、材料性能表征、基础性能测试工作的需要。