本发明的目的在于提供一种低吸水率交联聚酰亚胺气凝胶制备方法,本发明采用金刚烷作为交联剂,羧基封端的聚酰胺酸与金刚烷反应得到交联网。金刚烷基属于脂环结构,即疏水性基团,引入到聚酰亚胺链结构中得到的聚酰亚胺气凝胶产品具有较高的热稳定性,较低的吸水率和介电常数。另外,金刚烷高度对称的类球形结构降低了分子间的作用力,改善了内部张力,减少了分子链间堆积密度,十分有助于改善聚酰亚胺气凝胶的透光性和结构稳定性
近年来气凝胶的品种和结构类型越来越多,逐渐在热防护和热管理系统、夹芯夹层结构、冲击防护结构、新型减震结构和轻质保暖飞行服等先进技术领域成为热点材料。本发明以金刚烷作为交联剂制备的聚酰亚胺气凝胶产品,具有较高的热稳定性,又兼具较低的吸水率和介电常数,在实际使用过程中结构稳定,耐久性得到稳步提高。
本技术可应用于航空、船舶、电子设备等对水汽稳定性要求较高的行业,尤其在航空
航天器的防/隔热系统、飞行器液氢与液氧储罐、潜艇声阻隔系统、高超音速充气气动减速
器用热防护系统以及宇航服隔热等方面具有高应用价值。
牛永安,博士,研究生导师。在各级各类刊物发表论文30余篇,18篇被SCI收录、3篇被EI收录;2015年以来承担与完成国家、省市科研课题与企业项目7项,其中,纵向课题6项,横向课题1项;2015年获得黑龙江省技术发明一等奖;申报发明专利13项,获授权专利10项;2016年入选辽宁省百千万人才工程“万人层次”;2018年入选辽宁省百千万人才工程“千人层次”。《Physica Status Solidi b》《Journal of Alloy and Compounds》《RSC Advances》等杂志审稿人。
目前为止,市面上聚酰亚胺气凝胶的制备技术还不太成熟,已制备出的聚酰亚胺气凝
胶都有较高的吸水率,一方面会影响气凝胶的结构性能;另一方面气凝胶吸水率过高使遭
到水汽破坏而失去使用价值。因此,本专利中以金刚烷作为疏水基团,从结构上解决 PI 气
凝胶的高吸水率问题,对保持性能、延长使用寿命、扩大对湿度要求较高环境领域的应用
具有重要作用。