原创 foam 先进隔热材料
聚酰亚胺泡沫是一种高性能有机多孔隔热材料,兼具聚酰亚胺树脂的耐高温、耐化学腐蚀等特性与泡沫材料的轻质、低导热等优势,其长期使用温度可在-196~200℃下长期服役,经改性(如引入含硅、含氟基团)后,长期使用温度可提升至250~300℃,短期耐受温度可达400~500℃,远高于传统三聚氰胺泡沫、酚醛泡沫。聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫< 80℃),在航空航天、高端装备、电子器件等领域具有不可替代的应用价值。然而,传统轻质柔韧性的聚酰亚胺泡沫不能同时提供令人满意的隔音和隔热。
国内有关研究团队通过热发泡工艺将氨基功能化超支化聚硅氧烷(NH2-HBPSi)加入到铵盐低聚物(PAES)中,通过调节NH2-HBPSi /4,4′-二氨基二苯醚(ODA)制备出不同超支化有机硅结构的混合聚酰亚胺泡沫。该泡沫材料具有优异的热性能,T5%超过480℃,在高温下会形成致密的氧化层,阻碍热量传递,使得其能够承受50 kW/m2高热流10分钟,而不会有任何明显的侵蚀。此外,该超支化有机硅混合聚酰亚胺泡沫室温下的归一化抗压强度为3.47 kPa/(kg·m-3),相比商用PIF高10倍以上,噪声降低系数达到为0.375。
小结
针对传统泡沫常面临“吸声好则隔热差” 矛盾,上述研究表明,通过将氨基官能化超支化聚硅氧烷(NH₂-HBPSi)引入聚酰亚胺基体,突破了传统 PIF“高温吸声与隔热难兼顾、机械强度低” 的瓶颈,实现吸声与隔热性能的同步优化,填补了极端环境下 “多功能一体化” 材料的空白。在航空航天、高端装备等极端环境领域具有重要应用价值。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsapm.4c03111
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