聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究进展

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2024年聚酰亚胺泡沫市场调研报告

2024年聚酰亚胺泡沫市场调研报告

聚酰亚胺泡沫市场调研报告一、市场概述聚酰亚胺泡沫是一种具有优异特性的高性能泡沫材料,广泛应用于多个领域。

本文将对聚酰亚胺泡沫市场进行调研分析,以了解其市场规模、发展趋势和应用前景,并提供相关建议。

二、市场规模根据调研数据显示,聚酰亚胺泡沫市场在过去几年保持了较快的增长势头。

截至目前,全球聚酰亚胺泡沫市场规模已达到XX亿美元。

预计在未来几年内,市场将继续保持稳定增长,预计到2025年市场规模将达到XX亿美元。

三、市场动态1.市场驱动因素聚酰亚胺泡沫具有很多独特的特性,例如低密度、高强度、优异的耐热性和耐化学性等。

这些特性使其在航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域得到广泛应用。

同时,随着人们环保意识的增强,对可持续材料的需求也在不断提升,这为聚酰亚胺泡沫的市场发展提供了机遇。

2.市场挑战尽管聚酰亚胺泡沫具有许多优势,但在应用过程中仍存在一些挑战。

首先,高成本是制约聚酰亚胺泡沫市场发展的主要因素之一。

其次,相关技术和设备的投资也较高,限制了新企业的进入。

此外,一些行业标准和法规对材料的使用也可能对市场造成一定的限制。

3.市场趋势随着技术的不断创新和改进,聚酰亚胺泡沫市场呈现出一些新的趋势。

例如,新型聚酰亚胺泡沫材料的研发和应用不断推进,以满足市场对更高性能、更低成本材料的需求。

此外,近年来3D打印技术的快速发展,也为聚酰亚胺泡沫市场带来了新的机遇。

四、市场应用聚酰亚胺泡沫在多个领域中有广泛的应用,主要包括航空航天、汽车制造、建筑和电子等行业。

在航空航天领域,聚酰亚胺泡沫被广泛应用于飞机结构件的制造和维修,以提高飞机的性能和安全性。

在汽车制造领域,聚酰亚胺泡沫常用于车身组件和内饰部件,以减轻车辆重量并提高燃油效率。

在建筑领域,聚酰亚胺泡沫被用作保温材料和隔热材料,以提高建筑物的能效。

在电子行业,聚酰亚胺泡沫常用于电子元件的封装和绝缘材料。

五、市场竞争形势目前,全球聚酰亚胺泡沫市场存在较多的竞争。

主要的市场参与者包括公司A、公司B和公司C等。

关于聚酰亚胺泡沫材料研究进展

关于聚酰亚胺泡沫材料研究进展

关于聚酰亚胺泡沫材料研究进展摘要:随着高新领域对材料性能要求的不断提高,聚酰亚胺泡沫作为高性能多孔材料,已经成为航空航天、军用装备和电子科技等高端装备不可或缺的关键材料。

本文结合当前聚酰亚胺泡沫发展情况,从制备工艺方面综述了聚酰亚胺泡沫材料的研究进展,望能为此领域研究提供些许借鉴。

关键词:聚酰亚胺;泡沫材料;进展聚酰亚胺泡沫(Polyimide foams)是一类分子链上含有酰亚胺基团的芳香杂环三维多孔材料,其独特的分子和凝聚态结构使其具有耐高低温、轻质、自阻燃、低发烟、低导热、吸音降噪以及无有害气体释放等优异性能,已经作为关键材料广泛应用于航空航天、军工、电子科技等领域[1]。

聚酰亚胺泡沫可分为硬质闭孔泡沫和软质开孔泡沫,前者主要作为结构材料,后者主要作为保温、降噪和减震材料。

无论硬质或软质聚酰亚胺泡沫,其主要的制备方法分为一步法和二步法,本文将围绕两种制备方法的研究进展作如下探讨。

1.一步法制备聚酰亚胺泡沫的研究现状一步法是将芳香二酐或其衍生物与异氰酸酯在液相环境下反应,利用反应产生的小分子发泡一步成型的方法,具有生产快速、流程简单和成本低的特点。

水在一步法体系中含量较少,但对于聚酰亚胺发泡成型和泡沫性能有至关重要的影响。

钱兴等[2]采用一步法制备聚酰亚胺泡沫,研究了水含量对聚酰亚胺泡沫分子结构、泡孔结构、材料密度、发泡程度以及热性能等的影响,研究结果显示,水含量在2%~10%的范围内,水只起到了化学发泡剂的作用,对聚酰亚胺的分子结构并无明显影响。

但随着水含量的提升,反应生成的CO增多,导致大泡孔数量增2多,泡孔尺寸变大,泡沫密度下降。

该研究并未对泡沫的稳定性及其他性能进行详细的研究。

随后,翁凌等[3]以PMDA和PAPI为主要原料制备聚酰亚胺泡沫,并利用TGA、DSC等热分析方法对制备的材料进行了表征。

聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度为300o C,具有良好的耐温性能,同时验证了水作为发泡剂对泡孔结构和密度的影响规律,且指出水在体系中起到了加速二酐和PAPI反应速率的作用。

特种塑料:聚醚酰亚胺(PEI).

特种塑料:聚醚酰亚胺(PEI).

特种塑料:聚醚酰亚胺(PEI)
聚醚酰亚胺(PEI)是一种典型的热塑性聚酰亚胺,具有优良的综合性能,主要应用于电子、电机和航空等工业,并在传统产品和文化生活用品领域作为金属的代用材料。

在电气、电子工业部门,聚醚酰亚胺材料制造的零部件获得广泛应用,包括强度高和尺寸稳定的连接件、电路板、线圈、软性电路、反射镜、高精密光纤元件等。

用它取代金属制造光纤连接器,可使元件结构最佳化,简化其制造和装配步骤,保持更精确的尺寸。

在航空、汽车运输领域,PEI可用于制造飞机的各种零部件,如舷窗、机头部件、座椅靠背、内壁板、门覆盖层以及供乘客使用的各种物件。

在汽车领域,PEI被用以制造高温连接件、高功率车灯和指示灯、汽车空调用温度传感器以及控制空气和燃料混合物温度的传感器。

聚醚酰亚胺的研发现状与应用前景

聚醚酰亚胺的研发现状与应用前景

聚醚酰亚胺的研发现状与应用前景钱明球【摘要】聚醚酰亚胺(PEI)是在聚酰亚胺(PI)链上引入醚健形成的一类高聚物。

介绍聚醚酰亚胺的研发现状、物化性能,概述聚醚酰亚胺的应用前景,并对今后国内聚醚酰亚胺产业的发展提出建议,指出开发自有技术的重要性。

%Polyetherimide (PEI) is a new kind of high polymer,in which a ether bond is added to macromolecular chain of Polymide(PI).This article introduced research status and the transformation performance,the application prospects of polyetherimide.Some proposals to the next domestic had put forward to industry development for polyetherimide.The importance of developingour own technology were pointed out in this paper.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2011(026)003【总页数】4页(P30-33)【关键词】聚醚酰亚胺;研发现状;物化性能;应用前景;发展建议【作者】钱明球【作者单位】中国石化仪征化纤股份有限公司研究院,江苏仪征211900【正文语种】中文【中图分类】TQ323.7;TQ327.11聚醚酰亚胺是一种新型的热塑性特种工程塑料,英文名称Polyetherimide,简称PEI[1]。

它是一种非结晶型热塑性聚酰亚胺,其分子结构中既含有芳香胺官能团,又含有醚结构,相对于其它芳族PI而言,是一种成本较低、产量较高的热塑性PI。

从聚醚酰亚胺综合性能和性价比方面考察,它是PI改性研究中最成功的一类产品,广泛应用于电子、机械、航空航天、粉尘及废气过滤、防弹衣等工业领域,并用作传统产品的金属代用材料。

聚醚酰亚胺PEI塑料化学镀镍工艺的研究

聚醚酰亚胺PEI塑料化学镀镍工艺的研究

聚醚酰亚胺(PEI)塑料化学镀镍工艺的研究高风华,李媛嫒(贵州航天电器股份有限公司,贵州贵阳贵阳市361信箱4分箱,邮编:550008)摘要:对聚醚酰亚胺(PEI)塑料适当的前处理后,采用化学镀镍的方法在工件上制备了镍镀层,研究了粗化、钯活化、预镀镍等工序工艺参数对镀层外观、结合强度、耐蚀性的影响。

结果表明:粗化能够使PEI塑料件表面形成均匀的微观楔形凹坑,有利于镍层的结合紧密度。

采用胶体钯活化的工件表面能够获得100%覆盖率的化学镍层。

适当的预镀镍时间能够完全金属化PEI塑料表面,光亮化学镀镍后塑料表面镀层外观结晶细致、光亮。

关键词:塑料电镀;聚醚酰亚胺;PEI;化学镀镍1.引言近年来随着国内外航空航天事业的发展,新材料的应用日渐广泛,国外较著名的电连接器制造厂美国德驰公司开发的聚醚酰亚胺玻璃纤维复合材料(英文缩写为PEI,下文简称为PEI)外壳,其强度高于铝合金,但质量仅为铝合金的30%,此类产品已经广泛应用于各种航天器中。

由于该材料具有的优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐射性能、耐高温及耐磨性能,一般可在(一160~180)℃环境下使用而不变形。

由于该材料的诸多优良性能,因此已经在电器、电子工业等领域得到广泛应用。

因此对于PE I塑料电镀工艺研究甚为迫切。

PEI塑料由于非金属的绝缘性无法在其表面直接获得要求的镀覆层,需要经过适当的前处理后使其表面金属化,再利用化学镀或电镀的方式,方可在工件表面沉积预期性能的金属覆盖层。

本文研究了在PEI塑料上获得了性能良好的化学镀镍层的方法,同时对各工艺参数对PEI塑料化学镀镍层的影响进行了初步探讨。

2.理论分析塑料化学镀镍是利用强还原剂在非金属表面进行氧化还原反应,使金属镍离子沉积在非金属镀件上的过程Ⅲ。

塑料经过预处理及敏化、活化等处理后,使塑料表面具有催化活性中心。

这样镍离子经过催化活性中心的活化才能被还原剂还原而沉积在塑料表面,形成镀层。

要使化学镀镍能够持续进行,所用还原剂的氧化还原电位必须比金属的氧化还原电位更低。

聚酰亚胺泡沫材料研究进展

聚酰亚胺泡沫材料研究进展

聚酰亚胺泡沫材料研究进展作者:裴浩然李艳唐誉豪彭柱莙来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第10期摘要:主要综述了聚酰亚胺泡沫材料的性能经颗粒、纤维等材料增强改性研究和现阶段此泡沫材料的部分应用。

对现今聚酰亚胺泡沫改性研究做出总结,对该材料的未来发展做出展望。

关键词:聚酰亚胺泡沫;制备;性能;应用1 引言聚酰亚胺(PI)是指具有酰亚胺环基的一类聚合物,具有高热稳定性、耐极低温度、耐辐照等优异的综合性能,且有多种途径合成加工,故成为现今发展迅速的高分子材料。

聚酰亚胺泡沫材料是以PI为原料,以气体为主要填料的材料,具有一般柔性泡沫塑料的特性。

相比其他泡沫材料,PI泡沫材料不仅具有良好隔音性,在隔燃(发烟率低、无滴液)等性质上具有明显优势。

由于PI泡沫材料对于人类科技与生活水平的进步具有重要意义,PI泡沫材料仅依靠本身性质无法满足所有工业及科技需要,材料改性与材料应用有着直接的关联。

而PI泡沫材料的阻燃等性能比普通泡沫材料优,本研究将着重对PI泡沫材料的改性研究以及应用综述,并对未来发展方向提出展望。

2 聚酰亚胺泡沫材料制备简介聚酰亚胺泡沫材料一般分为由二酸二酯与二胺得到的预聚物前体发泡制备的材料、由含有热不稳定链段的聚酰亚胺经高温分解得到的纳米材料、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料(PMI)和其他方法制备的聚酰亚胺泡沫材料。

目前聚酰亚胺泡沫材料制备方法按工艺步骤数主要分为一步法和两步法。

由不同的制备原料、工艺方法可得到不同性能的聚酰亚胺泡沫材料。

3 聚酰亚胺泡沫材料的性能研究聚酰亚胺泡沫材料相关研究在国际已有五十年左右历史,因其具有的不可估量的价值,国内外都比较重视该材料,对其进行了大量研究,具体实例综述如下。

3.1 改性研究3.1.1 颗粒改性为使材料的性能达到我们想要的标准,通常在发泡前加入不同种类不同直径的细小颗粒物,使材料的硬度、密度等性能明显提高。

钱兴等使用微米级空心玻璃微珠填充用1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)和多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)预聚的PI泡沫材料,测试了颗粒填充对PI泡沫材料压缩性能的影响。

聚醚酰亚胺可行性研究报告

聚醚酰亚胺可行性研究报告

聚醚酰亚胺可行性研究报告一、聚醚酰亚胺的性能特点1. 耐热性:聚醚酰亚胺具有优异的耐高温性能,其热稳定性比聚酰亚胺更高,可以在高温环境下长期稳定运行。

2. 耐化学性:聚醚酰亚胺具有卓越的化学稳定性,不易被酸、碱、溶剂等化学物质侵蚀,适用于恶劣环境中的使用。

3. 机械性能:聚醚酰亚胺具有较高的拉伸强度和弯曲强度,具有良好的机械性能,可用于制备高强度的工程材料。

二、聚醚酰亚胺的制备方法1. 聚醚酰亚胺可以通过亚胺化聚合法、缩合聚合法、环氧树脂改性法等方法制备,其中以亚胺化聚合法制备的聚醚酰亚胺性能较优。

2. 亚胺化聚合法是将含氨基的二醇化合物与含酐基的二酸酐经亚胺化反应制备聚醚酰亚胺,反应过程中生成的亚胺键为聚醚酰亚胺的主链,具有特殊的结构。

三、聚醚酰亚胺在航空航天领域的应用1. 聚醚酰亚胺在航空航天领域主要用作制备高温结构材料,如航空发动机部件、航空器构件等。

2. 聚醚酰亚胺具有优异的热稳定性和机械性能,可用于制备耐高温的航空器构件,提高航空器的安全性和可靠性。

3. 聚醚酰亚胺还可以制备高性能的复合材料,用于航空器外壳、导弹外壳等部件,具有良好的防护性能和轻量化设计。

四、聚醚酰亚胺在汽车工业领域的应用1. 聚醚酰亚胺在汽车工业领域主要用作制备高温耐磨材料,如汽车发动机部件、制动系统等。

2. 聚醚酰亚胺具有卓越的耐磨性和耐化学性,可用于制备汽车发动机内部零部件,提高汽车的耐久性和性能。

3. 聚醚酰亚胺还可以制备高性能的汽车外壳、悬挂系统等部件,具有较好的抗冲击性和耐热性,提升汽车的安全性和舒适性。

五、聚醚酰亚胺在电子电器领域的应用1. 聚醚酰亚胺在电子电器领域主要用作制备高温绝缘材料,如电子元器件、电气设备等。

2. 聚醚酰亚胺具有优异的电绝缘性和耐热性,可用于制备高温电子元器件,提高电子产品的稳定性和可靠性。

3. 聚醚酰亚胺还可以制备高性能的电子外壳、线路板等部件,具有优良的防护性能和抗电磁干扰能力,提升电子产品的品质和竞争力。

聚醚酰亚胺泡沫塑料

聚醚酰亚胺泡沫塑料
市场前景
随着科技的不断进步和应用领域的拓展,聚醚酰亚胺泡沫塑料的市场需求将持续增长。未来,随着环保意识的提 高和可持续发展战略的推进,聚醚酰亚胺泡沫塑料将在更广泛的领域得到应用。同时,随着制备技术的不断改进 和成本的不断降低,聚醚酰亚胺泡沫塑料的价格也将更具竞争力,进一步推动其市场发展。
02
聚醚酰亚胺泡沫塑料制备工艺
该材料具有较低的吸水率 ,能够在潮湿环境下保持 较好的性能。
抗疲劳性
聚醚酰亚胺泡沫塑料具有 较好的抗疲劳性能,能够 承受反复的压缩和恢复。
化学性能
耐化学腐蚀
该材料能够耐受大多数化学物质的侵蚀,具有 较好的化学稳定性。
抗氧化性
聚醚酰亚胺泡沫塑料具有较好的抗氧化性能, 能够在高温环境下保持较好的性能。
定义
聚醚酰亚胺泡沫塑料是一种由聚醚酰 亚胺树脂制成的泡沫材料,具有轻质 、高强度、耐高温、电绝缘等优异性 能。
性质
聚醚酰亚胺泡沫塑料具有优异的力学 性能,如高弹性、抗压强度、抗冲击 性等,同时具有优良的耐热性、耐寒 性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能。
发展历程与现状
发展历程
聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究始于 20世纪60年代,经过几十年的发 展,其制备技术和应用领域不断 拓展。
原材料选择与准备
聚醚酰亚胺树脂
选择高质量的聚醚酰亚胺树脂,确保其分子量、纯度 等符合要求。
溶剂
选择适当的溶剂,以溶解聚醚酰亚胺树脂并形成均匀 的溶液。
其他添加剂
根据需要添加催化剂、交联剂、发泡剂等添加剂,以 调节泡沫性能。
配方设计与优化
泡沫密度
力学性能
通过调整聚醚酰亚胺树脂和溶剂的比 例,以及添加其他添加剂的种类和量 ,来控制泡沫密度。
产品推荐及优势分析
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宝瑞(国际)塑胶提供P 聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究进展何祯张广成礼嵩明刘良威(西北工业大学理学院,西安710072)摘要:介绍了聚醚酰亚胺(PEI)泡沫塑料的基本性能,分析了国内外有关PEI泡沫塑料制备方法的研究情况,对不同制备方法的优缺点进行比较,并对其应用前案进行了综述。

关键词:聚醚酰亚胺泡沫塑料聚酰亚胺制备RESEARCH PRoGRESS OF PoLYETHERIM IDE FoAMHe Zhen,Zhang Guangcheng,Li Songming,Liu Liangwei(School of Science.Northwestern Polytechnical University",Xi’an 710072,China) ABSTRACT The basic performance of polyetherimide(PEI)foam is presented.The research progress of preparation methods of PEI at home and abroad is analyzed,and the merits and demerits of dif1)erent methods are compared.The application foreground of PEI is forecasted.KEYW ORDS polyetherimide,foam ,polyimide,preparation近年来,聚合物泡沫材料以其质轻,比强度、比刚度高,绝热和吸声等特性而广泛应用于航空、航天、运输及建筑行业。

随着对泡沫塑料的耐高低温性能、绝缘性能、无烟、无毒、易加工等方面要求的进一步提高,使得目前市场上的聚合物泡沫塑料(如聚烯烃泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料等)不能满足使用要求。

因此,高性能聚合物泡沫塑料的研究开发成为新的研究热点和方向。

聚醚酰亚胺(PEI)是在聚酰亚胺(PI)分子主链上引入醚键得到的一类热塑性聚合物,分子结构式如图1所示。

其中R为含有6~30个碳原子的芳香族烃基或卤代芳香烃基PEI具有PI优异的耐热性能、力学性能、电性能、阻燃性和化学稳定性等,由于含有醚键结构,又具有良好的加工流动性能,可以通过熔融加工工艺成型,因此,PEI是高性能热塑性泡沫塑料的首选材料之一。

相对于其它芳香族PI,PEI成本较低、产量较高、易加工的特性促进了PEI泡沫塑料的发展。

1 PEI泡沫塑料的性能(1)力学性能优良,质轻,具有非常高的比强度、比模量,耐疲劳性好。

PEI泡沫塑料的冲击强度相对于未发泡材料基本没有降低,甚至有所提高,剪切断裂伸长率几乎不变。

通过设计泡沫密度,可使用在承载结构上。

瑞士ALCANAIREX公司的Airex R82型号的高性能PEI 泡沫塑料是目前市场上唯一商品化的PEI泡沫塑料,其密度分别为60、80、1 10 kg/m (分别记为1t82 60、R82 8O、R82 110),对应的力学性能如表1所示。

E.A.Flores.Johnson等一对PEI泡沫塑料进行静态压痕试验,观察PEI泡沫塑料被压头压陷的撕裂行为并建立模型,得到了平面压头完全陷入PEI泡沫塑料后压头和PEI泡沫塑料之间单位面积摩擦力(P)及PEI泡沫塑料的撕裂能,结果见表2。

(2)能够满足严格的阻燃要求,无烟、无毒。

其阻燃性、烟浓度、毒性、放热性能均满足飞机材料防火阻燃标准FAR25.853和空客防火、烟雾、毒性测试标准ABD 0031。

可以用于防火容器壁,保护燃料罐和热敏感的原件。

(3)隔热吸声,PEI泡沫塑料在室温下的热导率为0.036~0.040 W/(m ·K)。

(4)具有较宽的工作温度范围,PEI自身的玻璃化转变温度( )为210~215℃,而其泡沫塑料的工作温度为一194~160%,在低温下仍具有一定的柔性。

(5)优异的电性能。

PEI泡沫塑料具有高介电性,多孔PEI膜适用于驻极体和压电材料,PEI泡沫塑料的多孔形态带来有效的势垒效应,能够提高电荷储存稳定性。

但是由于现有泡沫塑料的工作温度较低,作为驻极体的应用受到限制。

(6)极低的吸湿性,PEI的吸水率仅为0.25%。

(7)可以成型复杂形状的制品,能够通过热成型将平板状的PEI泡沫塑料3nY-成为结构复杂和双向弯曲的形状,也能够方便地成型结构复杂的夹层结构。

2 PE1泡沫塑料的制备PEI的T g为210~215℃,熔融温度为349~427 ℃,由于其T g较高,需要在接近400℃的温度下进行加工。

常用的发泡剂大部分在远低于PEI的T g时就已经分解,如化学发泡剂戊烷在此温度下具有爆炸性,典型的高温发泡剂如5一苯基四氮唑(C H N ),分解后产生芳香胺,具有毒性⋯。

因为适用于PEI的加工温度并且能保证不降低PEI的热性能的化学发泡剂较少,现在大都推荐使用物理发泡剂,如水、二氧化碳、氮气等,但是惰性气体的加入需要有较昂贵的定量装置。

日前PEI泡沫塑料的制备主要采用以下几种方法。

2.1 固态间歇发泡固态热塑性聚合物的发泡过程有3个基本条件:①在高压下使气体在聚合物中形成过饱和状态。

这一步通常在室温下进行,需要放置足够长的时问使得气体在聚合物中分散,直到聚合物中的气体达到一定浓度和气压平衡;②通过快速减压和升温两种方法使得聚合物/气体体系达到过饱和状态;③气体在聚合物中的溶解度迅速降低,形成热力学不稳定状态,在聚合物/气体体系中形成气泡核,从而驱使气体从聚合物基体中分离进入气泡核中。

气体溶于聚合物中会使得聚合物的Tμ降低。

气体饱和后,只需要将温度升高至聚合物/气体过饱和体系的T g就可以形成气泡。

目前,有两种固态间歇发泡技术:①高压釜方法⋯。

在聚合物/气体体系的T g以上,将试样放在高压釜中,使其被物理发泡剂饱和。

泡孔在压力释放后形成;②压力室法。

,在聚合物/气体体系的T g以下被物理发泡剂饱和,然后将饱和试样转移到热浴中发泡。

D.Miller等!使用GE公司的Ultem 1000树脂(T g为215qC),通过压力室法制得最小密度为390 kg/Ill 的PE1微孔泡沫塑料,PEI中CO:的浓度为94~110 mg/g,当压力提高到5 MPa时,得到的孔径从微米级降至纳米级。

B.Krause等c0 为发泡剂,通过固态间歇发泡法分别制得PEI多孔薄膜和单丝纤维,并确定了CO 的临界浓度,当PEI中CO 的浓度超过这一临界浓度时,得到的是开孔泡沫塑料。

P.Chatchaisucha等用固体间歇发泡法制备了PEI微孔泡沫塑料,所得的微孔泡沫塑料的孔径为50~100 nnl,泡孔密度超过1×10 个/cm 。

在l~5 MPa的压力范围内,临界CO:在1.5 111113厚试样中的扩散速率仅取决于气体浓度。

A.Volker等使用CO,作为发泡剂,用固态间歇发泡法制备PEI多孔薄膜,发现泡孔形态对电荷储存行为的影响较大。

而泡孔形态与加工参数、发泡剂浓度等紧密相关。

N.J.Vaccaro等使用固态间歇发泡法,在高饱和蒸气压和高温下发泡制得性能优异的PEI/碳纳米管泡沫塑料。

固态间歇发泡法的优点为:①可以独立优化气体扩散和发泡过程的参数;②环境友好。

其它方法由于使用溶剂,会有不同程度的污染,需要进行额外的后处理。

固态问歇发泡法的缺点为:①过程控制非连续。

批量生产过程一般效率较低;②这种方法得到的泡沫塑料的密度大,容易产生缺陷;③材料尺寸受到很大限制,通常使用该方法进行发泡的是纤维单丝和片状PEI试样。

因为在气体渗透和发泡两个阶段,从试样表面到内部都会有浓度梯度,如果试样尺寸过大,会造成泡孔尺寸和分布的不均匀。

2.2 熔融挤出发泡熔融挤出发泡是一种高效的发泡方法,其生产效率高并且避免j’氟利昂、氯化溶剂及其它环境有害试剂的使用。

将PEI在挤出机中熔融,并将气体注入挤出机,在一定的温度和压力下与PEI混合。

当PEI/气休混合物通过机头口模时开始发泡。

L .L.Vincent等通过熔融挤出发泡法制备了PEI泡沫塑料。

他们采用两阶挤出设备,首先将PEI及至少一种沸点在100℃或在加温加压后沸点低于PEI熔点的发泡剂在第一阶挤出机中进行熔融、混合;然后混合物进入第二阶挤出机中,在一定压力下从口模中挤出,可得到密度为25~260 kg/m3的PEI泡沫塑料。

因为熔融温度和CO,浓度联系密切,因此在气体扩散和发泡阶段,参数不能独立控制,这是熔融挤出法的不足之处j从商业角度来说,熔融挤出法比固态间歇发泡法更具有经济效益。

作为一个有效、环保并且得到的产品密度范围更大的方法,熔融挤出法是目前最优秀的制备PEI泡沫塑料的方法。

2.3 反应挤出发泡反应挤出发泡是一种原位发泡方法,发泡剂来源于聚合物反应,如“固化”过程中产生的小分子,二酐和二异氰酸酯合成PI中释放出的CO,等均可以作为发泡剂。

K.B.Don等将聚芳醚酮(PAEK)和PEI进行反应挤出发泡,PAEK和PEI共混物在高温下挤出,以PEI端胺基和PAEK链中的酮基原位反应中产生的水作为发泡剂。

反应挤出发泡法有以下几个优点:①不用单独添加共混物组分之外的发泡剂;②不用考虑发泡剂的溶解分散问题;③用水作为发泡剂,环境友好,并且无降解问题;④用于PEI 发泡的树脂颗粒可以在低温下挤出,树脂颗粒可以储存更长的时间。

其缺点是水作为发泡剂会腐蚀加工设备。

2.4 前驱体颗粒发泡固态间歇发泡、熔融挤出发泡、反应挤出发泡得到的是硬质PEI泡沫塑料,而前驱体颗粒发泡得到的是软质PEI泡沫塑料。

软质PEI泡沫塑料耐高温、阻燃、密度低、高低温下具有柔软性。

软质PEI泡沫塑料的制备方法与常用PI泡沫塑料的制备方法类似,即先制备前驱体,然后通过前驱体发泡得到软质PEI泡沫塑料,区别仅在于单体的选择U.H_Francis等由4 4一二苯醚四酸二酐(ODPA)和乙醇或甲醇反应得到二酸二酯,再和合适的二胺(如问苯二胺)反应得到前躯体。

将前驱体干燥得到块状固体或粉末,加热发泡得到白色易碎泡沫体,最后加热至250~300~C固化得到软质PEI泡沫塑料。

3 PEI泡沫塑料的应用前景目前PEI泡沫塑料产品有板状、块状、薄膜、多孔纤维等品种,可应用在不同领域。

SABIC公司近期推出牌号为Uhem的PEI泡沫材料,它是用GE公司商品名为ULTEM的PEI进行发泡得到的。

ul—tern可应用在飞机的内部组件上,其质量是传统塑料部件质量的1/10~1/20,同时符合阻燃、烟浓度和毒性(FST)方面的要求。

飞行器用的蜂窝要求能够耐180~C/0.69 MPa的高压釜加工环境,使用PEI塑料面板和PEI泡沫塑料芯材作为蜂窝夹层结构,能够满足高温、高压的加工要求。

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