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宝瑞(国际)塑胶提供Poryplas.com聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究进展何祯张广成礼嵩明刘良威(西北工业大学理学院,西安710072)摘要:介绍了聚醚酰亚胺(PEI)泡沫塑料的基本性能,分析了国内外有关PEI泡沫塑料制备方法的研究情况,对不同制备方法的优缺点进行比较,并对其应用前案进行了综述。关键词:聚醚酰亚胺泡沫塑料聚酰亚胺制备RESEARCHPRoGRESSOFPoLYETHERIMIDEFoAMHeZhen,ZhangGuangcheng,LiSongming,LiuLiangwei(SchoolofScience.NorthwesternPolytechnicalUniversity",Xi’an710072,China)ABSTRACTThebasicperformanceofpolyetherimide(PEI)foamispresented.TheresearchprogressofpreparationmethodsofPEIathomeandabroadisanalyzed,andthemeritsanddemeritsofdif1)erentmethodsarecompared.TheapplicationforegroundofPEIisforecasted.KEYWORDSpolyetherimide,foam,polyimide,preparation近年来,聚合物泡沫材料以其质轻,比强度、比刚度高,绝热和吸声等特性而广泛应用于航空、航天、运输及建筑行业。随着对泡沫塑料的耐高低温性能、绝缘性能、无烟、无毒、易加工等方面要求的进一步提高,使得目前市场上的聚合物泡沫塑料(如聚烯烃泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料等)不能满足使用要求。因此,高性能聚合物泡沫塑料的研究开发成为新的研究热点和方向。聚醚酰亚胺(PEI)是在聚酰亚胺(PI)分子主链上引入醚键得到的一类热塑性聚合物,分子结构式如图1所示。其中R为含有6~30个碳原子的芳香族烃基或卤代芳香烃基PEI具有PI优异的耐热性能、力学性能、电性能、阻燃性和化学稳定性等,由于含有醚键结构,又具有良好的加工流动性能,可以通过熔融加工工艺成型,因此,PEI是高性能热塑性泡沫塑料的首选材料之一。相对于其它芳香族PI,PEI成本较低、产量较高、易加工的特性促进了PEI泡沫塑料的发展。1PEI泡沫塑料的性能(1)力学性能优良,质轻,具有非常高的比强度、比模量,耐疲劳性好。PEI泡沫塑料的冲击强度相对于未发泡材料基本没有降低,甚至有所提高,剪切断裂伸长率几乎不变。通过设计泡沫密度,可使用在承载结构上。瑞士ALCANAIREX公司的AirexR82型号的高性能PEI泡沫塑料是目前市场上唯一商品化的PEI泡沫塑料,其密度分别为60、80、110kg/m(分别记为1t8260、R828O、R82110),对应的力学性能如表1所示。E.A.Flores.Johnson等一对PEI泡沫塑料进行静态压痕试验,观察PEI泡沫塑料被压头压陷的撕裂行为并建立模型,得到了平面压头完全陷入PEI泡沫塑料后压头和PEI泡沫塑料之间单位面积摩擦力(P)及PEI泡沫塑料的撕裂能,结果见表2。(2)能够满足严格的阻燃要求,无烟、无毒。其阻燃性、烟浓度、毒性、放热性能均满足飞机材料防火阻燃标准FAR25.853和空客防火、烟雾、毒性测试标准ABD0031。可以用于防火容器壁,保护燃料罐和热敏感的原件。(3)隔热吸声,PEI泡沫塑料在室温下的热导率为0.036~0.040W/(m·K)。(4)具有较宽的工作温度范围,PEI自身的玻璃化转变温度()为210~215℃,而其泡沫塑料的工作温度为一194~160%,在低温下仍具有一定的柔性。(5)优异的电性能。PEI泡沫塑料具有高介电性,多孔PEI膜适用于驻极体和压电材料,PEI泡沫塑料的多孔形态带来有效的势垒效应,能够提高电荷储存稳定性。但是由于现有泡沫塑料的工作温度较低,作为驻极体的应用受到限制。(6)极低的吸湿性,PEI的吸水率仅为0.25%。(7)可以成型复杂形状的制品,能够通过热成型将平板状的PEI泡沫塑料3nY-成为结构复杂和双向弯曲的形状,也能够方便地成型结构复杂的夹层结构。2PE1泡沫塑料的制备PEI的Tg为210~215℃,熔融温度为349~427℃,由于其Tg较高,需要在接近400℃的温度下进行加工。常用的发泡剂大部分在远低于PEI的Tg时就已经分解,如化学发泡剂戊烷在此温度下具有爆炸性,典型的高温发泡剂如5一苯基四氮唑(CHN),分解后产生芳香胺,具有毒性⋯。因为适用于PEI的加工温度并且能保证不降低PEI的热性能的化学发泡剂较少,现在大都推荐使用物理发泡剂,如水、二氧化碳、氮气等,但是惰性气体的加入需要有较昂贵的定量装置。日前PEI泡沫塑...

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