聚酰亞胺(PI)是一種主鏈上含有酰亞胺環的高性能聚合物,具有密度低,力學性能優異,化學穩定性和阻燃性能優良等特點,在航空航天、信息技術、微電子技術、激光等高科技領域具有舉足輕重的地位。人們對先進功能材料的要求越來越高,但高生產成本和復雜的生產工藝技術等限制了其廣泛應用,這就使制備高性能化、多功能化、低成本化的PI成為引人關注的科研方向。
目前,主要采用化學改性和物理改性的方法?;瘜W改性主要通過在PI分子結構中引入柔性基團,設計分子結構的異構化等方法,改善其加工性能和功能性;物理改性包括共混改性、共聚改性、填充改性。填充改性是一種簡單有效的改性方法,能夠顯著提高PI的力學性能、熱穩定性、阻燃性能等。填充改性常用的填料包括無機材料(如碳納米管,石墨烯,SiO2,二氧化鈦等)、金屬材料及金屬氧化物、芳綸蜂窩芯材(ARHC)等。
石墨烯、SiO2、金屬Ag、碳納米管、ARHC等對PI的改性具有至關重要的作用,尤其在力學性能、導電性能、熱穩定性等方面都有很大改善。目前,我國對于PI的研制還處于起步階段,同時也存在一些問題(如工藝技術復雜、成本高等) ,所以必須通過改進和完善PI以達到更廣泛的應用:通過改變生產工藝方法(如改善規?;纳a工藝)及降低原料生產成本(如優化原料配比);采用不同種類和形態的無機材料(如碳化硅、氮化鋁等);通過改性PI或者改變單體種類開發新型的復合材料,擴大其應用范圍;深入研究聚合物的結構與性能的關系,提高PI的綜合性能。