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雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
聚酰亚胺（Polyimide，PI）因其具有高玻璃化转变温度、高耐热性和热氧化稳定性、高力学性能、高绝缘性能、高纯度以及低介电常数和介电损耗、低吸湿性、低膨胀系数等一系列优异的性能，在航空航天、汽车、舰船和微电子等领域得到广泛应用。但是，随着航空航天领域的发展，一些新近研究的飞行器对聚酰亚胺的耐热性提出了更高的要求。本论文以分子结构设计为主要手段，制备了一系列不同分子结构的聚酰亚胺薄膜，研究了封端剂类型、分子量和反应单体对薄膜性能的影响；优选出适合制备耐高温聚酰亚胺泡沫的反应单体，通过聚酰亚胺泡沫前驱体发泡过程的在线观察，确定耐高温聚酰亚胺泡沫的最佳反应单体、制备方法和工艺条件；研究了多种耐高温聚酰亚胺泡沫的结构与性能，为深入开展耐高温聚酰亚胺泡沫的研究奠定了重要基础。本论文由七章组成：第一章 绪论。分析了聚酰亚胺耐热性的影响因素，阐述了耐高温聚酰亚胺泡沫材料的研究现状，提出了本论文的研究目标和研究内容。 第二章 s-BPDA基耐高温聚酰亚胺的制备与性能。选用刚性较大的二酐单体s-BPDA分别和p-PDA、m-PDA和4,4’-ODA三种二胺单体聚合制备了一系列不同分子量和分子结构的聚酰亚胺薄膜，通过可热交联的NA封端剂控制聚酰亚胺薄膜的分子量，并改善薄膜的耐热性；考察了分子量对聚酰亚胺薄膜性能的影响，确定了NA封端耐高温聚酰亚胺薄膜的最佳分子量。其次，为进一步证实引入的NA对聚酰亚胺薄膜性能的影响，对比研究了多种PA封端的相同分子量和分子结构的聚酰亚胺薄膜的性能。结果表明，NA的引入可显著提高聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度（Tg），且在某一合适分子量下，其对薄膜可起到同时增强增韧的作用。第三章 a-BPDA基耐高温聚酰亚胺的制备与性能。为制得兼具高玻璃化转变温度（Tg）和高热塑性的聚酰亚胺薄膜，选用非对称分子结构的二酐单体a-BPDA分别与m-PDA和4,4’-ODA两种二胺单体聚合，采用NA和PA封端制备了一系列不同分子量和分子结构的聚酰亚胺薄膜，考察了分子量和封端剂对制得聚酰亚胺薄膜性能的影响。结果表明，采用a-BPDA二酐单体制得聚酰亚胺具有更高的Tg和较好的热塑性，解决了高耐热性和低熔体粘度之间的矛盾，使耐高温聚酰亚胺泡沫的制备成为可能。第四章 聚酰亚胺泡沫发泡过程的可视化研究。通过自行搭建的聚酰亚胺泡沫前驱体发泡过程的可视化装置，研究了ODPA/3,4’-ODA、ODPA/4,4’-ODA、以及玻璃微珠和MCNTs填充ODPA/3,4’-ODA四种聚酰胺酸泡沫前驱体的发泡过程与升温速率、单体结构及填充粒子间的响应关系，为聚酰亚胺泡沫合成单体的选择、制备工艺的确定及使用过程中泡沫形态的变化机制提供参考。研究表明，聚酰胺酸泡沫前驱体的发泡性能对分子链刚性的依赖性较大，不适合用于制备耐高温聚酰亚胺泡沫。第五章 a-BPDA基耐高温聚酰亚胺泡沫的发泡工艺及配方设计。选用a-BPDA和p-PDA为反应单体，采用酯化法合成了一种耐高温聚酰亚胺泡沫，并对聚酰亚胺泡沫前驱体粉末的化学结构、凝聚态结构以及发泡性能进行了研究。结果表明，酯化法制得的泡沫前驱体以聚酰胺酯和聚酰铵盐两种结构形式存在，其分子量较低，发泡时熔体粘度较低，适合于制备耐高温聚酰亚胺泡沫。其次，考察了酰亚胺化温度、催化剂2-乙基-4-甲基咪唑及表面活性剂对聚酰亚胺泡沫化学结构、泡孔结构和动态热力学性能的影响，优化了聚酰亚胺泡沫的制备工艺及配方设计。第六章 二胺结构对a-BPDA基耐高温聚酰亚胺泡沫性能的影响。采用酯化法制备了a-BPDA/p-PDA，a-BPDA/m-PDA和a-BPDA/4,4’-ODA三种不同体系的a-BPDA基耐高温聚酰亚胺泡沫，并对不同体系耐高温聚酰亚胺泡沫前驱体粉末的发泡过程及泡沫结构与性能间的关系进行了研究，确定了二胺单体结构对泡沫前驱体粉末的发泡性能及最终泡沫性能的影响。结果表明，二胺单体结构对泡沫的发泡性能影响很小，但对泡沫的热性能影响较大，随二胺单体刚性的增加，制得泡沫的玻璃化转变温度和热分解温度均增加。第七章 固相混合法制备聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合泡沫。采用固相混合法制备了a-BPDA/p-PDA和a-BPDA/m-PDA两大体系的PI/MMT纳米复合泡沫，并对MMT的分散状态及其含量变化对纳米复合泡沫结构与性能的影响进行了研究。结果表明，固相混合过程中的高速剪切力可有效实现MMT的插层或剥离，并使之均匀分散在聚酰亚胺基体中，加入的MMT在一定程度上提高了泡沫的比压缩强度和耐热性，降低了泡沫的介电常数。本论文的主要贡献：（1）利用NA和PA两种封端剂分别制备了s-BPDA/p-PDA、s-BPDA/m-PDA、s-BPDA/4,4’-ODA、a-BPDA/m-PDA和a-BPDA/4,4’-ODA五种聚酰亚胺薄膜，通过对其性能的比较研究，提出了NA封端提高聚酰亚胺薄膜耐热性及拉伸性能的方法。（2）自行搭建了聚酰亚胺泡沫发泡过程可视化装置，在线观察了ODPA/3,4’-ODA、ODPA/4,4’-ODA、以及玻璃微珠和MCNTs填充ODPA/3,4’-ODA四种聚酰胺酸泡沫前驱体的发泡过程，考察了单体分子结构、升温速率及填充粒子对前驱体粉末发泡性能的影响，为聚酰亚胺泡沫合成单体的选择、 制备工艺的确定及使用过程中泡沫形态的变化机制提供参考。（3）系统研究了酯化法制备的聚酰亚胺泡沫前驱体的发泡过程及泡沫结构与性能关系，优选出最佳制备工艺和配方设计，为耐高温聚酰亚胺泡沫的分子结构设计提供了参考。（4）首次采用固相混合法制备了PI/MMT纳米复合泡沫，研究了MMT的分散状态和纳米复合泡沫的性能，讨论了MMT改性聚酰亚胺泡沫的效果，提出了一种制备微粒子填充耐高温聚酰亚胺泡沫的新方法。 |
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