本发明专利技术提供了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒；所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料具有多孔结构；所述铯钨青铜材料颗粒复合在所述聚酰亚胺泡沫中。本发明专利技术特别设计了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，该红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒，而且铯钨青铜材料颗粒以特定的形式复合在多孔的聚酰亚胺泡沫中，起到了有效屏蔽红外光的效果。本发明专利技术将铯钨青铜材料与聚酰亚胺泡沫以特定的方式复合，在尽量保证聚酰亚胺泡沫力学性能和绝热性能不受影响的同时，利用钨青铜材料的等离子共振、小极化子吸收和价电荷转移，使聚酰亚胺泡沫兼具红外屏蔽性能。
【技术实现步骤摘要】
一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用
本专利技术属于聚酰亚胺泡沫材料
，涉及一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用，尤其涉及一种航空航天设备用红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用。
技术介绍
聚酰亚胺泡沫材料是一种轻质多孔材料，具有轻质、优异的耐高低温、隔热、吸音降噪、阻燃、绝缘等性能。高性能的聚酰亚胺泡沫长期可耐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。高性能红外屏蔽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。聚酰亚胺泡沫材料凭借在耐高低温、阻燃防火、吸声降噪、耐氧化、耐水解等方面的优异表现，受到了社会各界的广泛关注，由此也推动了聚酰亚胺泡沫材料行业的迅速发展。据报道，已有超过15个国家将聚酰亚胺泡沫材料作为绝热保温材料应用于其海防舰船体系中。此外，聚酰亚胺泡沫材料也是航空航天飞行器中透波材料、结构材料以及座椅材料的不错选择。随着雷达、红外和声测等探测技术和精确制导武器的发展，现代战争中电子战空前激烈，战场上的军事设备一旦被发现，就有极大的概率被催毁，因此所有军事设施和装备都必须采取各种方法隐藏其可探测特征。目前，高速战斗机主要依靠红外探测技术进行侦测。红外探测系统是靠接收目标和背景之间存在温差和不同的红外辐射特性而工作的。聚酰亚胺泡沫材料作为重要的轻质绝热材料，大规模应用于战斗机的机身绝热体系，但是它仅仅能够有效的屏蔽机身内部的热辐射，却消除不了战斗机的红外辐射特征，战斗机依然容易暴露在敌机的视线内。因此，如何在不影响聚酰亚胺泡沫材料本身特性的前提下，提高聚酰亚胺泡沫材料的红外屏蔽性能，显得尤为重要，也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
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法、应用，特别是一种航空航天设备用红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，本专利技术提供的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，将铯钨青铜材料与聚酰亚胺泡沫复合，在保证聚酰亚胺泡沫力学性能和绝热性能不受影响的同时，使聚酰亚胺泡沫兼具红外屏蔽性能；而且工艺简单、易于控制，有利于实现工业化规模生产和应用。本专利技术提供了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒；所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料具有多孔结构；所述铯钨青铜材料颗粒复合在所述聚酰亚胺泡沫中。优选的，所述铯钨青铜材料颗粒的粒径为30～50nm；所述铯钨青铜材料颗粒的质量含量为5％～15％；所述铯钨青铜材料的比表面积为30～60m2/g；所述多孔结构的孔径为100～700μm；所述铯钨青铜材料颗粒填充在所述泡孔间隙中、位于泡孔中和依附在泡孔的孔壁上的一种或多种；所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料包括航空航天设备用红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料。优选的，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料的导热系数为0.031～0.045W/(m·K)；所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料的密度为9～12kg/m3；所述铯钨青铜包括偶联剂改性的铯钨青铜；所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂；所述偶联剂改性的铯钨青铜与聚酰亚胺的结合方式包括化学键键连；所述偶联剂改性的铯钨青铜表面的羟基与聚酰亚胺结构中的羧基，通过偶联剂形成化学桥键键连。本专利技术提供了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，按原料质量分数计，包括：优选的，所述异氰酸酯包括PM-400、NE-466、PM-700和PM-8223中的一种或多种；所述芳香族二酐包括PMDA、BTDA和DSDA中的一种或多种；所述溶剂包括DMSO、DMF和DMAC中的一种或多种；所述催化剂包括金属催化剂和/或胺类催化剂。优选的，所述异氰酸酯的异氰酸根含量为28％～35％；所述发泡剂包括丙酮、水、甲醇、乙醇和2-丁氧基乙醇中的一种或多种；所述匀泡剂包括聚醚改性硅油、硅酮类硅油和水溶性硅油的一种或多种；所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋、N,N-二甲基环己胺、N,N'-二乙基哌嗪和N,N,N',N'-四甲基乙二胺中的一种或多种；所述铯钨青铜材料包括酞酸酯类偶联剂改性的铯钨青铜材料。本专利技术提供了一种如上述技术方案任意一项所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料或上述技术方案任意一项所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：1)将芳香族二酐和溶剂进行混合后，得到第一溶液；将铯钨青铜材料、发泡剂、匀泡剂和催化剂再次混合后，得到第二溶液；2)将上述步骤得到的第一溶液和第二溶液预混合，再与异氰酸酯经过最后混合，然后在模具中经过发泡成型，最后固化得到红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料。优选的，所述混合的方式包括加热搅拌；所述混合的温度为60～80℃；所述混合的转速为300～500r/min；所述混合的时间为6～12h；所述再次混合的方式包括超声混合；所述超声混合的功率为100～150W；所述再次混合的时间为10～15min。优选的，所述最后混合的方式包括高速搅拌混合；所述最后混合的转速为1000～3000r/min；所述最后混合的时间为15～30s；所述发泡成型的时间为15～20min；所述固化的温度为200～300℃；所述固化的时间为4～10h。本专利技术还提供了上述技术方案任意一项所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料、上述技术方案任意一项所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料在航空航天领域的应用。本专利技术提供了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒；所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料具有多孔结构；所述铯钨青铜材料颗粒复合在所述聚酰亚胺泡沫中。与现有技术相比，本专利技术特别设计了一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，该红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒，而且铯钨青铜材料颗粒以特定的形式复合在多孔的聚酰亚胺泡沫中。本专利技术提供的聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料，起到了有效屏蔽红外光的效果，铯钨青铜材料中的钨元素同时存在W5+和W6+两种价态，使得物质内部存在剩余电子和晶格畸变，多余的电子使周边晶格产生振动时，波函数会取代晶格点，导致小极化子，近红外的吸收与相邻的W5+和W6+之间极化子跳跃转移有关。铯离子的加入，在物质表面聚集大量的自由电子，从而产生等离子共振效应，使得在红外区有光吸收，可以有效屏蔽红外光；而且本专利技术又进一步对铯钨青铜材料进行改性，通过偶联剂的改性，使得通式为RO(4-n)Ti(OX-R’-Y)n(n＝2，3)。RO-是可水解的短链烷氧基，能使铯钨青铜表面化学键连偶联剂，又通过偶联剂与聚酰亚胺的基团生成化学键连，偶联剂在铯钨青铜和聚酰亚胺之间形成化学桥键，从而使铯钨青铜、偶联剂和聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒；/n所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料具有多孔结构；/n所述铯钨青铜材料颗粒复合在所述聚酰亚胺泡沫中。/n
【技术特征摘要】
1.一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料中含有铯钨青铜材料颗粒；
所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料具有多孔结构；
所述铯钨青铜材料颗粒复合在所述聚酰亚胺泡沫中。
2.根据权利要求1所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述铯钨青铜材料颗粒的粒径为30～50nm；
所述铯钨青铜材料颗粒的质量含量为5％～15％；
所述铯钨青铜材料的比表面积为30～60m2/g；
所述多孔结构的孔径为100～700μm；
所述铯钨青铜材料颗粒填充在所述泡孔间隙中、位于泡孔中和依附在泡孔的孔壁上的一种或多种；
所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料包括航空航天设备用红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料。
3.根据权利要求1所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料的导热系数为0.031～0.045W/(m·K)；
所述红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料的密度为9～12kg/m3；
所述铯钨青铜包括偶联剂改性的铯钨青铜；
所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂；
所述偶联剂改性的铯钨青铜与聚酰亚胺的结合方式包括化学键键连；
所述偶联剂改性的铯钨青铜表面的羟基与聚酰亚胺结构中的羧基，通过偶联剂形成化学桥键键连。
4.一种红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，按原料质量分数计，包括：
5.根据权利要求4所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述异氰酸酯包括PM-400、NE-466、PM-700和PM-8223中的一种或多种；
所述芳香族二酐包括PMDA、BTDA和DSDA中的一种或多种；
所述溶剂包括DMSO、DMF和DMAC中的一种或多种；
所述催化剂包括金属催化剂和/或胺类催化剂。
6.根据权利要求4所述的红外屏蔽聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述异氰酸酯的异氰酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，聂赫然，周鹤，顾铭茜，黄志成，
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：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。