一种碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜及其制备方法技术

本申请公开了一种碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域，解决了现有技术中涂层与薄膜间在LEO环境中冷热循环下极易开裂、分层或脱落以及氧化层会产生裂纹、致密程度低的问题。本申请的碳硼烷改性耐原子氧聚酰亚胺薄膜，结构通式如式I所示，

A polyimide film modified by carborane and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜及其制备方法
本申请属于高分子材料
，尤其涉及一种具有优异的热氧稳定性和耐原子氧性的碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺(PI)薄膜凭借其轻质高强、高绝缘、低介电、耐高低温、抗辐射以及优异的力学性能等特点，被广泛地应用于航空航天领域，如航天器外层热控材料、太阳能电池阵列基板、太阳帆以及遥感摄影和图像显示等光学器件。地球近地轨道环境(lowearthorbit,LEO)是指距离地球200km～700km的低轨道空间，是气象卫星等功能卫星、宇宙飞船以及空间站等飞行器的主要运行区域。而在此区域内，大气层上方的氧气分子受波长小于243nm的太阳紫外线辐照，光致分解产生原子氧(atomicoxygen,AO)，粒子密度约105～108atoms/cm3，且其含量高达80％。当飞行器正常运行时，AO相当于以4～5eV的动能与之碰撞，加之其超强的氧化性，会诱发聚合物材料降解，而降解挥发物还可能对材料造成更加严重的二次污染，导致材料结构被破坏，各项性能下降甚至失效，无法继续执行任务。考虑到飞行器的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳硼烷改性耐原子氧聚酰亚胺薄膜，其特征在于，结构通式如式I所示，/n

【技术特征摘要】
1.一种碳硼烷改性耐原子氧聚酰亚胺薄膜，其特征在于，结构通式如式I所示，



式I中，Ar1选自下述基团中的一种或两种的任意组合：



式I中，Ar2选自下述基团中的一种：



式I中，m:n＝1:100～100:0。


2.根据权利要求1所述的碳硼烷改性耐原子氧聚酰亚胺薄膜，其特征在于，式I中，m:n＝10:90～50:50。


3.根据权利要求1或2所述的碳硼烷改性耐原子氧聚酰亚胺薄膜，其特征在于，聚酰亚胺薄膜厚度为50±2μm，玻璃化转变温度大于320℃，空气中5％失重温度大于600℃，空气中10％失重温度大于620℃，空气中750℃残重大于60％，原子氧辐照后失重为0.11～0.81mg/cm2，平均原子氧侵蚀速率低至2.3～17.1×10-25cm3/atom。


4.一种碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至3所述的碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜，所述制备方法包括如下步骤：将芳香族二胺与1,7-二(氨基亚苯基)间位碳硼烷溶于非质子极性溶剂中，再加入芳香族二酐进行缩聚反应，得到聚酰胺酸树脂溶液，将所得聚酰胺酸树脂溶液在基板上流延成湿膜，并于真空条件下程序升温热亚胺化，得到碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜。


5.根据权利要求4所述的碳硼烷改性聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1：将1,7-二(氨基亚苯基)间位碳硼烷粉末和芳香族二胺粉末在氮气气氛中溶于非极性质子溶剂，在机械搅拌下形成均相溶液；
步骤2：向步骤1所得的均相溶液中加入芳香族二酐粉末，进行缩聚反应，得到聚酰胺酸树脂溶液，将所得的聚酰胺酸树脂溶液减压抽滤真空脱泡后密封保存；
步骤3：将步骤2所得的聚酰胺酸树脂溶液在基板上刮制成膜，程序升温并恒温，使湿膜流延平整，真空条件下梯度升...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海霞，刘付林，杨士勇，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11