耐高温聚合物耐高温聚合物耐高温聚合物耐高温聚合物 主要内容：1. 基本概念2. 聚合物种类3. 研究进展1. 基本概念1.1 定义： 一般来说，耐高温聚合物材料通常是指 在250300oC范围内可以长期使用，或 者 能够耐受瞬间高温的聚合物材料。1.2 特点：(1)高温下满足一定的尺寸变化要求; (2)熔点要高; (3)5%热失重时的热分解温度要高; (4)在高温下能保持一般的材料特性; (5)在高温下长期工作时也能维持一般的材料特性; (6)材料加工成型简单、容易; (7)具有阻燃或不燃的特性。如果满足条件(1)-(5)中的一种聚合物或一种聚合物复合材料，可 以被认为是“耐高温聚合物材料”。1.3 提高耐热性方法11.增加分子链的刚性，增强键能2.提高聚合物的结晶性3.进行交联1 金日光,华幼卿. 高分子物理 M. 北京:化学工业出版社,2006.2. 聚合物种类：聚酰亚胺聚芳醚聚苯并唑类新型聚合物2.1 聚酰亚胺(PI) 2,3：聚酰亚胺是重复单元中含有酰亚胺特征基团的芳杂环聚合物，由四酸二酐和二胺通过熔融缩聚或溶液缩聚反应生成聚酰胺酸前驱体，再经过热的作用或化学方法脱水环化得到的聚合物材料。2 王海平,王标兵,胡国胜,等. 聚酰亚胺的研究进展及应用J. 塑料制造,2007.11:104-107.聚酰亚胺的主要制品包括模塑树脂/零件、电磁线、涂料、胶黏剂和泡沫等。其中最早商品化和最广泛的应用形式为薄膜。3 方志宁. 新型聚酰亚胺材料及其合成J. 化学工程与装备,2009. 10:124-126.2.2 聚芳醚：聚芳醚酮作为一类高性能热塑性特种高分子材料,具有优异的热、电、机械力学和抗幅射性能,可作为高性能复合材料的树脂基体和特种工程塑料,广泛应用于电子、电气、原子能、航空航天等领域。2.3 聚苯并唑类:这类聚合物因具有全芳香环刚性棒状的分子结构，耐热性高、阻燃性好，在空气中几乎完全不燃烧，长期使用温度达300370oC，可耐500oC以上瞬间高温。在400oC以上的高温条件下仍具有优良的力学性能、电学性能、自润滑性、耐辐射性、耐水解性、阻燃耐烧蚀性和良好的高温弯曲强度。3. 研究进展：随着高科技的发展,人们对耐热性特种 工程塑料提出越来越高的要求,希望在 提高树脂耐热性的同时也能保持其一定 的溶解性，具备一定的功能性。3.1 可溶性聚酰亚胺4聚酰亚胺存在一些缺点：熔点太高、不溶于大多数有机溶剂、加工困难、容易水解、吸水性较高、热膨胀系数较大、成本高等通过引入含氟基团，在不降低树脂耐热性能的情况下，尽可能地提高树脂在普通溶剂中的溶解性，从而提高其加工特性4 王贤明,胡爱军,范琳,等. 可溶性耐高温含氟聚酰亚胺树脂的研究J. 现代涂料与涂装, 2007. 10(10):10-11.3.1.1 含氟聚酰亚胺树脂按照两种二酐的比例分组，考察二酐比例对PI树脂溶解性的影响在聚酰亚胺大分子主链上引入侧链或侧基，可以削弱大分子链间的相互作用而使其溶解性得到改善,所引入的侧链或侧基的性质对力学性能和耐热性的影响很大。实践证明，需要保持其力学性能时，引入刚性侧基。3.1.2 苯并噁唑侧基聚酰亚胺55 杨进,周雪松,詹怀宇,等. 苯并噁唑侧基聚酰亚胺的制备与性能, 2009. 25(10):124-127.苯并噁唑侧基聚酰亚胺3.2 3.2 联苯型聚芳醚联苯型聚芳醚6增强溶解性以及耐热性6 余义开,蔡明中,王涛,等. 含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮 共聚物的合成与表征J. 化工新型材料,2010.38(6):52-53.聚合物性能聚合物BCLBN/TPC/(dl/g)Tg/oCTd/oC0/1000.7818049510/900.7518449820/800.7418750130/700.7219050340/600.7019350650/500.67196508聚合物的溶解性能测试引入极性侧基；在主链或侧基上引入芳香环或芳香杂环 ；增加分子间的作用力。其中H为熔融前后的焓变，S为熔融前后的熵变增加分子间链段间的相互作用，使H增加;增加高分子链内旋转的阻力，使高分子链比较僵硬 ，熔融后分子的混乱程度减小交联高聚物由于链间化学键的存在阻碍了分子链的运动，不熔不溶，只有加热到分解温度以上才遭破坏，同时也有利于提高高聚物的物理力学性能。