《聚酰亞胺泡沫》以“863”計劃新材料技術領域“高性能結(jié)構材料專題項目”和多項航天基金項目的研究成果為基礎，重點介紹聚酰亞胺泡沫塑料的組分、化學結(jié)構、發(fā)泡原理、制備工藝方法和性能，以及增強聚酰亞胺泡沫塑料和吸聲、隔熱聚酰亞胺泡沫塑料，盡可能覆蓋聚酰亞胺泡沫塑料的廣泛信息。《聚酰亞胺泡沫》力求技術先進性和工藝應用性，全面反映聚酰亞胺泡沫塑料的國內(nèi)外最新研究成果，以及該方向擬解決的科學問題。
《聚酰亞胺泡沫》適用于從事先進高分子材料、高分子物理、高分子加工工程、復合材料等領域的研究人員、工程技術和企業(yè)科研管理人員，以及大學生、研究生等閱讀和參考。
聚酰亞胺泡沫塑料是一類具有特定化學結(jié)構、耐高低溫區(qū)域（-250℃-+450℃）最寬、無有害氣體釋放的輕質(zhì)多孔材料。其種類多樣，包括在微觀／介觀或宏觀等不同尺度具有不同孔結(jié)構（開孔、閉孔或開／閉孔組合）的軟質(zhì)或硬質(zhì)泡沫材料，在許多高技術領域可單獨作為隔熱、吸聲或阻燃材料使用，也可用作先進復合材料支撐體和復合材料夾芯。
聚酰亞胺泡沫塑料發(fā)明于20世紀60年代，伴隨著液化天然氣管道、船舶運輸、火箭、導彈、航天飛機、高速列車的牽引機車、坦克發(fā)動機及低溫燃料儲箱等高技術領域?qū)^熱保溫、吸聲等輕質(zhì)復合材料需要的出現(xiàn)和增長而發(fā)展。21世紀，各高技術領域?qū)δ透叩蜏剌p質(zhì)多孔材料的迫切需求進一步推動了聚酰亞胺泡沫塑料技術的發(fā)展與應用。目前，已有數(shù)十個國家將聚酰亞胺泡沫塑料作為海軍艦船專用隔熱、吸聲材料；空客公司采用RohacelIG與Rohacells自熄型泡沫塑料制作A380副翼和氣密隔板；我國第一代支線客機AILl21-700采用Rohacell剛性聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫塑料作為小翼和襟翼的芯材，采用Solimide軟質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料作為絕緣材料。
近三年來，發(fā)達國家致力于聚酰亞胺泡沫塑料的“低成本技術”研究，包括聚酰亞胺泡沫塑料單體的低成本和泡沫塑料成型產(chǎn)業(yè)化技術的低成本。事實表明：深度開發(fā)聚酰亞胺泡沫塑料綜合技術是實現(xiàn)其低成本的基本保證。
聚酰亞胺泡沫及其復合材料涉及聚酰亞胺分子結(jié)構、泡孔結(jié)構設計、成型工藝、性能與功能設計和表征，以及發(fā)泡過程可視化等方面的研究，是近年來耐高溫輕質(zhì)聚合物材料領域的熱點發(fā)展方向之一。目前，我國關于低密度、高強度和低成本聚酰亞胺泡沫塑料的技術開發(fā)仍處于起步階段，為推動我國聚酰亞胺泡沫塑料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和實際應用，解決諸多技術關鍵問題，對聚酰亞胺泡沫塑料的基礎數(shù)據(jù)和資料進行歸納和提煉尤其重要。
作為多年從事航空航天、國防等聚酰亞胺材料科研和教學的總結(jié)，本書對作者自身相關特色研究成果和國內(nèi)外同行最新研究文獻進行了歸納和總結(jié)，目的是通過聚酰亞胺泡沫塑料組分設計、制備工藝、性能與應用的介紹，進一步促進我國聚酰亞胺泡沫塑料方面科學與技術的發(fā)展。
詹茂盛，男，1954年6月生，工學博士，北京航空航天大學教授膊士生導師，2004年-2005年兼任東京都立大學客座教授。主要研究方向：聚酰亞胺及其功能復合材料、高強高模聚合物模塑復合材料。主要負責項目：國家自然基金、國家“863”項目、航天創(chuàng)新基金、航空創(chuàng)新基金、軍品配套項目、民企材料工程交鑰匙項目等。主要學術活動：中國復合材料學會聚合物基復合材料分會副主任委員、《塑料》編委、日本高分子學會會員、中國塑料加工協(xié)會專家等，發(fā)表學術論文100余篇，譯著3部，合著3部，申請發(fā)明專利25項。曾獲第十八屆全國發(fā)明展覽會發(fā)明專利金獎、美國聯(lián)合技術公司容閎科技教育獎、4次部級2等獎和3等獎。
第1章 緒論
1.1 聚酰亞胺泡沫塑料的種類
1.2 聚酰亞胺泡沫塑料發(fā)展簡史
1.3 聚酰亞胺泡沫塑料在高技術領域用例.
1.3.1 航天領域用例
1.3.2 航空領域用例
1.3.3 交通運輸領域用例
1.3.4 武器裝備領域用例
1.3.5 其他領域用例
1.4 聚酰亞胺泡沫塑料的發(fā)展與挑戰(zhàn)
1.4.1 聚酰亞胺泡沫塑料的高性能化
1.4.2 聚酰亞胺泡沫塑料的低成本化
1.5 其他高性能泡沫塑料簡介
1.5.1 有機硅泡沫塑料
1.5.2 聚苯并咪唑泡沫塑料
1.5.3 MAA／AN泡沫塑料
參考文獻
第2章 聚酰亞胺泡沫塑料的主要組分與特性
2.1 概述
2.2 熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料的組分與特性
2.2.1 熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料基體材料
2.2.2 熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料用發(fā)泡劑
2.2.3 表面活性劑
2.3 熱固性聚酰亞胺泡沫塑料的組分及其特性
2.3.1 PMI泡沫塑料
2.3.2 BMI泡沫塑料
2.3.3 異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫塑料
參考文獻
第3章 聚酰亞胺泡沫塑料的發(fā)泡機理與成型工藝
3.1 概述
3.2 熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料發(fā)泡機理與成型工藝
3.2.1 粉末發(fā)泡成型工藝
3.2.2 粉末發(fā)泡機理
3.2.3 其他成型工藝
3.3 熱固性聚酰亞胺泡沫塑料發(fā)泡機理與成型工藝
3.3.1 PMI泡沫塑料的發(fā)泡機理與成型工藝
3.3.2 BMI泡沫塑料的發(fā)泡機理與成型工藝
3.3.3 異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫塑料的發(fā)泡機理與成型工藝
3.4 擬解決的關鍵問題
參考文獻
第4章 聚酰亞胺泡沫塑料的結(jié)構與性能
4.1 概述
4.2 聚酰亞胺泡沫塑料的化學結(jié)構
4.3 聚酰亞胺泡沫塑料的物理結(jié)構
4.3.1 聚酰亞胺泡沫塑料的聚集態(tài)結(jié)構
4.3.2 聚酰亞胺泡沫塑料的泡孔結(jié)構
4.4 聚酰亞胺泡沫塑料的力學性能
4.4.1 聚酰亞胺泡沫塑料力學性能的表征
4.4.2 典型熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料的力學性能
4.4.3 典型熱固性聚酰亞胺泡沫塑料的力學性能
4.5 聚酰亞胺泡沫塑料的回彈性能
4.5.1 泡沫回彈性能的表征方法
4.5.2 典型聚酰亞胺泡沫塑料的回彈性能
4.6 聚酰亞胺泡沫塑料的變形機制
4.6.1 聚酰亞胺泡沫塑料的壓縮變形機制
4.6.2 聚酰亞胺泡沫塑料的拉伸變形機制
4.7 聚酰亞胺泡沫塑料的耐熱性能
4.7.1 聚酰亞胺泡沫塑料的DMTA測試
4.7.2 聚酰亞胺泡沫塑料的DSC測試
4.7.3 聚酰亞胺泡沫塑料的TG測試
4.8 聚酰亞胺泡沫塑料的燃燒性能
4.8.1 聚酰亞胺泡沫塑料的氧指數(shù)
4.8.2 聚酰亞胺泡沫塑料的輝光電線點燃性能
4.8.3 聚酰亞胺泡沫塑料的水平／垂直燃燒性能
4.8.4 聚酰亞胺泡沫塑料的輻射加熱板測試
4.8.5 聚酰亞胺泡沫塑料的錐形量熱測試
4.9 聚酰亞胺泡沫塑料的其他性能
4.9.1 聚酰亞胺泡沫塑料的LOX力學沖擊性能
4.9.2 聚酰亞胺泡沫塑料的單軸拉伸性能
4.10 擬解決的關鍵問題
參考文獻
第5章 增強聚酰亞胺泡沫塑料
5.1 概述
5.2 微粒子增強聚酰亞胺泡沫塑料
5.2.1 在聚酰亞胺前驅(qū)體溶液中加入微粒子
5.2.2 在聚酰亞胺前驅(qū)體粉末中加入微粒子
5.2.3 在聚酰亞胺泡沫塑料中加入微粒子
5.2.4 納米微粒子原位增強聚酰亞胺泡沫塑料
5.3 纖維增強聚酰亞胺泡沫塑料
5.3.1 在聚酰亞胺前驅(qū)體溶液中加入纖維
5.3.2 在聚酰亞胺前驅(qū)體粉末中加入纖維
5.3.3 在纖維氈上沉積聚酰亞胺前驅(qū)體粉末
5.4 蜂窩增強聚酰亞胺泡沫塑料
5.4.1 蜂窩材料簡介
5.4.2 聚酰亞胺前驅(qū)體填充蜂窩
5.4.3 聚酰亞胺前驅(qū)體粉末填充蜂窩
5.4.4 聚酰亞胺前驅(qū)體微球填充蜂窩
5.5 擬解決的關鍵問題
參考文獻
第6章 功能聚酰亞胺泡沫塑料
6.1 概述
6.2 隔熱聚酰亞胺泡沫塑料
6.2.1 泡沫塑料隔熱原理與表征方法
6.2.2 聚酰亞胺泡沫塑料隔熱性能影響因素
6.2.3 幾種聚酰亞胺泡沫塑料的隔熱性能
6.3 吸聲聚酰亞胺泡沫塑料
6.3.1 閉孔泡沫塑料的吸聲原理
6.3.2 開孔泡沫塑料的吸聲原理
6.3.3 泡沫塑料吸聲性能的表征方法
6.3.4 聚酰亞胺泡沫塑料吸聲性能影響因素
6.3.5 典型聚酰亞胺泡沫塑料的吸聲性能
6.4 低介電聚酰亞胺泡沫塑料
6.4.1 泡沫塑料的介電性能與表征方法
6.4.2 影響聚酰亞胺泡沫塑料介電性的因素
6.4.3 聚酰亞胺泡沫塑料介電常數(shù)的估算
6.5 防輻射聚酰亞胺泡沫塑料
6.5.1 泡沫塑料防輻射原理與表征方法
6.5.2 聚酰亞胺泡沫塑料的防輻射性能
6.6 擬解決的關鍵問題
參考文獻
第7章 聚酰亞胺微發(fā)泡材料
7.1 概述
7.2 熱分解法
7.2.1 原理
7.2.2 基體材料
7.2.3 可熱分解材料
7.2.4 共聚聚酰亞胺的合成路線
7.2.5 聚酰亞胺微發(fā)泡膜的成型工藝
7.2.6 聚酰亞胺微發(fā)泡材料的聚集態(tài)結(jié)構
7.2.7 典型聚酰亞胺微發(fā)泡材料的性能
……
參考文獻
聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物。這類聚合物具有突出的綜合性能，可用多種方法合成和加工，應用領域極為廣泛，國內(nèi)已有專著論述。
聚酰亞胺泡沫塑料是指一類以聚酰亞胺樹脂為主要成分、內(nèi)部含有微觀／介觀或宏觀等不同尺度開孔結(jié)構、閉孔結(jié)構或開孔／閉孔組合結(jié)構形成的軟質(zhì)和硬質(zhì)多孔材料。其種類多，密度（5kg／m3～400kg／m3）可設計，絕緣性突出，特別是具有優(yōu)異的耐高低溫（-250℃一+450℃）、耐輻射、難燃、低發(fā)煙，以及無有害氣體釋放等性能。聚酰亞胺泡沫塑料屬于先進功能材料系列，越來越多地用作航空航天、遠洋運輸、國防和微電子等高新技術領域的隔熱、減震降噪和絕緣等關鍵材料。
1.1 聚酰亞胺泡沫塑料的種類
按分子結(jié)構特點分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為主鏈酰亞胺泡沫塑料和側(cè)鏈酰亞胺泡沫塑料。
按聚酰亞胺樹脂種類分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為熱塑性泡沫塑料和熱固性泡沫塑料。熱塑性聚酰亞胺泡沫塑料是指具有線性分子鏈結(jié)構的聚酰亞胺泡沫塑料，包括聚醚酰亞胺（PEI）泡沫塑料等；熱固性聚酰亞胺泡沫塑料是指分子鏈呈交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構的聚酰亞胺泡沫塑料，主要包括聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫塑料、雙馬來酰亞胺（BMI）泡沫塑料和異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫塑料。本書第2章至第4章將分別介紹這兩類聚酰亞胺泡沫塑料的組分、制備工藝，以及結(jié)構與性能。
按硬度或力學性能分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為軟質(zhì)（柔性）、半硬質(zhì)（半剛性）和硬質(zhì)（剛性或抗壓）泡沫塑料，聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料是典型的硬質(zhì)泡沫塑料，現(xiàn)有的聚酰亞胺泡沫塑料均是軟質(zhì)或半硬質(zhì)泡沫塑料。
按密度分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為低發(fā)泡（高密度，密度大于400kg／m3）、中發(fā)泡和高發(fā)泡（低密度，密度小于10kg／m3）泡沫塑料。
按泡沫結(jié)構分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為開孔和閉孔泡沫塑料。
按功能分類，聚酰亞胺泡沫塑料可分為隔熱泡沫塑料、吸聲泡沫塑料。
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