本发明专利技术提供了一种硬质聚酰亚胺泡沫材料，所述硬质聚酰亚胺泡沫材料中含有玻璃纤维；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料具有多孔的闭孔结构；所述玻璃纤维复合在所述硬质聚酰亚胺泡沫中。本发明专利技术提供的硬质聚酰亚胺泡沫材料中含有玻璃纤维，并且玻璃纤维与聚酰亚胺泡沫基体具有特定的复合结构，可以降低硬质聚酰亚胺泡沫材料的介电常数和介电损耗，还具有增强聚酰亚胺泡沫材料的机械性能的作用。本发明专利技术通过对聚合物本体结构进行化学设计改性和向体系添加改性剂进行物理改性两种方式，降低了硬质聚酰亚胺泡沫材料的介电常数和介电损耗。本发明专利技术还对聚酰亚胺进行特定结构设计，从而更好的达到降低介电常数的目的，使其可作为航空飞行器天线罩材料使用。罩材料使用。
【技术实现步骤摘要】
一种硬质聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用
[0001]本专利技术属于聚酰亚胺泡沫材料
，涉及一种硬质聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用，尤其涉及一种介电性能突出的航空专用硬质聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用。
技术介绍
[0002]天线罩是一种透波装置，具有导流、防热、透波、承载等多种功能。随着航空航天技术的发展及现代化战争的需要，航空航天飞行器的飞行马赫数不断提高，处于飞行器气动力和气动热最大，位置最高的天线罩须承受更高的温度和热冲击，这对天线罩所用的材料提出了很高的要求。不仅要具有低的介电常数和介电损耗，并且这种材料的介电常数不随温度、频率出现明显的变化，以保证在气动加热条件下尽可能不失真地透过电磁波。此外，在高温下它能够保持足够的机械强度和适当的弹性模量，良好的热冲击性和耐热性，经得起雨蚀、辐射等环境条件，同时具备可生产性和经济性。
[0003]聚酰亚胺泡沫材料具有非常优异的耐高低温性能，长期可耐250～300℃，短时可耐400～500℃，是有机聚合物中热稳定性最好的材料之一，此外，它还具有较好的机械强度、耐腐蚀、耐辐射和轻质等优点。高性能的聚酰亚胺泡沫材料还可耐极低温，在
‑
269℃的液态氦中不发生脆裂等优点，自20世纪60年代被成功研制以来，凭借其在耐高低温、阻燃防火、吸声降噪、耐氧化、耐水解等性能方面的优异表现，引起了高分子材料领域内的广泛关注，由此也推动了聚酰亚胺泡沫材料行业的迅速发展，近年来在军工国防、航空航天、航空航舰、轨道交通、电子和新能源等领域有着广泛的应用。但是将聚酰亚胺泡沫材料用作航空领域，特别是航空飞行器天线罩材料时，其介电性能还未令人十分满意，使得聚酰亚胺泡沫材料在航空领域中的应用具有了一定的局限性。
[0004]因此，如何找到一种适宜的聚酰亚胺泡沫材料，具有更加优异的综合性能，使其可应用于航空领域，特别是能够用于航空飞行器天线罩，是诸多研发型生产厂商以及一线研究人员广为关注的焦点之一。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种硬质聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用，特别是一种介电性能突出的航空专用硬质聚酰亚胺泡沫材料，本专利技术提供的航空专用硬质聚酰亚胺泡沫材料，具有较低的介电常数和介电损耗，良好的透波性能，该材料轻质的同时仍可保持优异的耐热性能和力学性能，而且工艺简单，可控性好，易于工业化生产，非常适合作为航空领域，特别是航空飞行器天线罩材料使用。
[0006]本专利技术提供了一种硬质聚酰亚胺泡沫材料，所述硬质聚酰亚胺泡沫材料中含有玻璃纤维；
[0007]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料具有多孔的闭孔结构；
[0008]所述玻璃纤维复合在所述硬质聚酰亚胺泡沫中。
[0009]优选的，所述玻璃纤维的长度为0.2～0.6mm；
[0010]所述玻璃纤维的直径为4～15μm；
[0011]所述玻璃纤维的质量含量为0.5％～10％；
[0012]所述玻璃纤维包括E玻纤、S玻纤、M玻纤、D玻纤和石英玻纤中的一种或多种；
[0013]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的聚酰亚胺结构中含有F原子；
[0014]所述玻璃纤维在所述硬质聚酰亚胺泡沫中具有贯穿孔洞和/或孔壁的类互穿网络结构；
[0015]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料包括航空飞行器天线罩用硬质聚酰亚胺泡沫材料。
[0016]优选的，所述多孔的闭孔结构的孔径为100～700μm；
[0017]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的闭孔率为80％～99％；
[0018]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的介电常数为1.5～5；
[0019]所述玻璃纤维分散在所述泡孔间隙中、位于泡孔中和依附在泡孔的孔壁上的一种或多种；
[0020]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的聚酰亚胺主链结构上接入有F原子；
[0021]所述玻璃纤维在所述硬质聚酰亚胺泡沫中具有3D网状结构；
[0022]所述硬质聚酰亚胺泡沫材料包括介电性能突出的硬质聚酰亚胺泡沫材料。
[0023]本专利技术提供了一种硬质聚酰亚胺泡沫材料，按原料质量分数计，包括：
[0024][0025]优选的，所述芳香族二酐包括ODPA、BPDA、BTDA、PMDA、BPADA和DSDA中的一种或多种；
[0026]所述二酐型封端剂包括5
‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和4
‑
苯乙炔苯酐中的一种或多种；
[0027]所述含氟二胺包括六氟二胺、4
‑
氟
‑
1,2
‑
苯二胺、5
‑
氟
‑
2,4
‑
嘧啶二胺、4,4'
‑
[1,4
‑
苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺、4,4'
‑
双(2
‑
三氟甲基
‑4‑
氨基苯氧基)二苯醚和4,4
’‑
双(4
‑
氨基
‑2‑
三氟甲基苯氧基)联苯中的一种或多种；
[0028]所述溶剂包括THF、DMF、DMAC、DMSO和NMP中的一种或多种。
[0029]优选的，所述低分子醇包括CH3OH、C2H5OH和C3H7OH中的一种或多种；
[0030]所述稳泡剂包括PMX
‑
1000、PMX
‑
0345、OFX
‑
0193、OFX
‑
8417、OFX
‑
8468、KF
‑
96和KF
‑
54中的一种或多种；
[0031]所述玻璃纤维包括E玻纤、S玻纤、M玻纤、D玻纤和石英玻纤中的一种或多种。
[0032]本专利技术提供了一种如上述技术方案任意一项所述的硬质聚酰亚胺泡沫材料或上
述技术方案任意一项所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0033]1)将芳香族二酐和溶剂进行混合后，再加入低分子醇进行第一反应，得到第一溶液；
[0034]将二酐型封端剂和溶剂进行混合后，再加入低分子醇进行第二反应，得到第二溶液；
[0035]2)将上述步骤得到的第一溶液和第二溶液进行预混合后，再加入含氟二胺进行第三反应，得到聚酰亚胺前驱体溶液；
[0036]3)将上述步骤得到的聚酰亚胺前驱体溶液、稳泡剂和玻璃纤维进行再次混合后，再脱溶剂，得到粉末产物；
[0037]4)将上述步骤得到的粉末产物经过加压升温发泡成型，得到硬质聚酰亚胺泡沫材料。
[0038]优选的，所述第一反应的温度为80～120℃；
[0039]所述第一反应的时间为3～8h；
[0040]所述第二反应的温度为50～70℃；
[0041]所述第二反应的时间为2～6h；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硬质聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述硬质聚酰亚胺泡沫材料中含有玻璃纤维；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料具有多孔的闭孔结构；所述玻璃纤维复合在所述硬质聚酰亚胺泡沫中。2.根据权利要求1所述的硬质聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述玻璃纤维的长度为0.2～0.6mm；所述玻璃纤维的直径为4～15μm；所述玻璃纤维的质量含量为0.5％～10％；所述玻璃纤维包括E玻纤、S玻纤、M玻纤、D玻纤和石英玻纤中的一种或多种；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的聚酰亚胺结构中含有F原子；所述玻璃纤维在所述硬质聚酰亚胺泡沫中具有贯穿孔洞和/或孔壁的类互穿网络结构；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料包括航空飞行器天线罩用硬质聚酰亚胺泡沫材料。3.根据权利要求1所述的硬质聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述多孔的闭孔结构的孔径为100～700μm；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的闭孔率为80％～99％；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的介电常数为1.5～5；所述玻璃纤维分散在所述泡孔间隙中、位于泡孔中和依附在泡孔的孔壁上的一种或多种；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料的聚酰亚胺主链结构上接入有F原子；所述玻璃纤维在所述硬质聚酰亚胺泡沫中具有3D网状结构；所述硬质聚酰亚胺泡沫材料包括介电性能突出的硬质聚酰亚胺泡沫材料。4.一种硬质聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，按原料质量分数计，包括：亚胺泡沫材料，其特征在于，按原料质量分数计，包括：5.根据权利要求4所述的硬质聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述芳香族二酐包括ODPA、BPDA、BTDA、PMDA、BPADA和DSDA中的一种或多种；所述二酐型封端剂包括5
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降冰片烯
‑
2,3
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二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和4
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苯乙炔苯酐中的一种或多种；所述含氟二胺包括六氟二胺、4
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氟
‑
1,2
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苯二胺、5
‑
氟
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2,4
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嘧啶二胺、4,4'
‑
[1,4
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苯基双(氧)]双[3
‑
(三氟甲基)苯胺、4,4'
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双(2
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三氟甲基
‑4‑
氨基苯氧基)二苯醚和4,4
’‑
双(4
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氨基
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，聂赫然，黄志成，周鹤，顾铭茜，
申请(专利权)人：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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