APTES交联型聚酰亚胺气凝胶的制备与表征

作者：费志方; 李昆锋; 杨自春^*; 高文杰; 陈国兵

来源：材料导报, 2018, 32(20): 3623-3627.

• 聚酰亚胺气凝胶
• 硅烷偶联剂
• 交联
• 力学性能
• 热稳定性

以低成本的3-氨丙基三己氧基硅烷(APTES)为交联剂,4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)或均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐单体,采用溶胶-凝胶和化学亚胺化方法,结合CO2超临界干燥技术,制备出两种不同二酐单体的交联型聚酰亚胺气凝胶。采用FTIR、SEM、N2吸脱附、万能材料试验机、热重分析等手段来表征样品的化学组成、微观形貌、孔结构、压缩性能及热稳定性,研究了二酐单体种类对聚酰亚胺气凝胶的压缩性能及热稳定性的影响。结果表明:采用BPDA和PMDA制备的交联型聚酰亚胺气凝胶都具有纳米尺度的纤维状网络结构,具有密度低(0.102g/cm3和0.121g/cm3)和比表面积大(295m2/g和311m2/g)的特性。以PMDA为单体的交联型聚酰亚胺气凝胶10%应变对应的压缩强度和压缩模量分别为0.37MPa和5.3MPa,高于以BPDA为单体的交联型聚酰亚胺气凝胶(0.17 MPa和3.0 MPa)。此外,前者制得的聚酰亚胺的初始热分解温度为543℃,高于后者制得的聚酰亚胺的初始热分解温度(502℃)。

• 单位
  中国人民解放军海军工程大学