聚酰亚胺共混和复合改性的研究进展

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工程塑料应用２００９年，第３７卷，第２期

聚酰亚胺共混和复合改性的研究进展

吴小军１

刘西强１

占克军１

杨伟ｈ２杨鸣波１

（１．四川大学高分子材料科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，成都６１００６５；

２．常州市广成新型塑料有限公司。常州２１３０００）

摘要综述了聚酰亚胺（ＰＩ）与其它高聚物的共混以及与无机物的复合改性研究进展，着重介绍了ＰＩ与环氧树脂、聚氨酯、聚四氟乙烯和聚醚醚酮的共混，以及ＰＩ与碳纤维、玻璃纤维、石墨、玻璃微珠、凹凸棒土、无机纳米粒子的复合改性的研究情况。并展望了ＰＩ共混和复合材料的应用前景和发展趋势。

关键词聚酰亚胺改性共混复合

聚酰亚胺（Ｐ１）是一类主链含有酰亚胺环重复单元的芳杂环高分子化合物…，是一种高强高模、耐高低温、耐辐照、介电性能优良、阻燃性和耐磨性良好的特种工程塑料ＢＪ，其各类制品如模塑料、复合材料、层压制品、粘结剂、分离膜等已广泛应用于航空航天、电子工业、光波通讯、防弹材料、气体分离、电子通讯等诸多领域Ｈ１；

随着社会和科技的发展，ＰＩ在各领域的需求量越来越大，对其性能的要求也越来越高，这也推动了ＰＩ应用领域的迅速发展。通过改性的方法提高ＰＩ的性能、赋予其新的功能、拓展其应用领域，已经受到越来越多的关注。ＰＩ的主要不足是成型加工困难，对其改性的方法很多，如在Ｐ１分子主链上引入特征结构单元进行共聚改性，引入功能性侧基进行结构与功能性的改性以及与其它高聚物进行共混改性或填充纤维、矿物粉末或其它无机填料进行复合改性等。相对于研究开发新的聚合物品种或对其进行共聚、结构改性而言，对ＰＩ进行共混和复合改性是既经济且有效的方法。笔者即从ＰＩ与其它高聚物的共混和与无机物的复合改性这两个方面对ＰＩ近年来的改性研究进展进行概述。

１１．１

力学强度，耐油、耐臭氧、低温性能优异，但其耐老化性差，蓄热性较大，湿表面摩擦系数低、容易打滑。ＰＩ和ＰＵＲ—Ｔ可在极性溶剂中进行溶液共混，然后烘干制得共混物膜。研究表明，该共混物在２００～２３００Ｃ有较宽的高弹平台；共混物膜是塑性还是高弹性取决于ＰＩ的含量，当ＰＩ质量分数为ｌ％～５％时，薄膜的拉伸强度提高较大，热稳定性也得到提高，因此可作为耐热的热塑性弹性体使用陋Ｊ。

１．３

ＰＩ／ＰＴＦＥ共混物

加成型ＰＩ具有成型工艺性良好、制品孔隙率低、热性能

优异等优点，但其作为摩擦材料的应用非常有限，而聚四氟乙烯（ＦＩＴＥ）具有优良的自润滑性，是固体材料中摩擦系数最低的。将ＰＩ与ＰＴＦＥ共混可提高Ｐｌ的摩擦磨损性能，扩大其用途。

黄丽等＂１用唧作为热固性ＰＩ的减摩增韧材料，采

用简单机械共混法、气流粉碎共混法等不同的共混工艺制备了共混物，对ＦＩＴＥ在共混过程中粒径的变化及对共混材料摩擦磨损性能、微观结构的影响进行了研究、探讨，发现气流共混法制备的共混物中ＰＴＦＥ粒径变小，共混材料的冲击强

ＰＩ的共混改性ＰＩ／ＥＰ共混物

环氧树脂（ＥＰ）具有优异的粘结性、良好的热性能和力

度有所提高；同时ｍＥ粒径的减小、数量的增多均有利于

向摩擦面转移，缩短材料达到摩擦动态平衡的时间，从而提高了共混材料的摩擦磨损性能。

１．４

学性能，然而纯ＥＰ脆性大，热性能及电性能等也有待进一步提高。将ＰＩ与ＥＰ进行共混可以综合两者的优点，使共混物在耐热性、粘结强度和剪切强度方面均有所提高。Ａ．Ｇｏ－ｐａｌａ等Ｈ１采用梳型ＰＩ的丙酮溶液与ＥＰ混合，再加入适量氨苯砜（ＤＤＳ），真空去溶剂，脱泡后固化，获得的共混物断裂韧性得到提高，且低温弹性模量和高温弹性模量也与纯ＥＰ相当。赵石林等ｂ１用缩合型ＰＩ的中间体聚酰氨酸（ＰＡＡ）与ＥＰ共混获得了一种性能优异的胶粘剂，经过测试发现，该共混物不仅保持了ＰＩ的高耐热性，同时提高了ＰＩ的粘附性。目前ＰＩ／ＥＰ共混材料已经成功地用作耐高温、耐航空油胶粘剂，但如何使其在耐热性和韧性等性能得到提高的同时又保持工艺性及共混树脂的低廉价格仍是值得研究的课题。

１．２

ＰＩ－Ｔ／ＰＥＥＫ共混物

聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）具有优异的力学性能、耐化学药品性

和耐高能辐射性能，作为半结晶热塑性高聚物，尽管玻璃化转变温度（ｔ）较低（１５０℃），但熔点为３４０℃左右，可在较高温度下保持一定的力学性能，因而被广泛应用于工程领域。来育梅等哺１研究了以机械共混方式制备的热塑性ＰＩ（ＰＩ．Ｔ）／ＰＥＥＫ共混物的流变性能、热性能和相容性。结果表明。共混物的结晶温度和熔点与共混物中ＰＩ－Ｔ的含量有关。随着ＰＩ—Ｔ含量的减少，共混物的结晶温度和熔点均升高，在高温时的力学性能（较之ＰＩ—Ｔ）得到了改善；通过机械共混，熔体流动速率（ＭＦＲ）随ＰＩ－Ｔ含量的增加和熔体温度的升高而增大，材料的加工性能得到改善。

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