表面化学改性的耐原子氧聚酰亚胺材料的制备及侵蚀机理研究

基本信息
批准号:51203160
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:胡渭
学科分类:
依托单位:中国科学院高能物理研究所
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈田祥,李茂顺,孙庆荣,贾婷婷
关键词:
倍半硅氧烷聚酰亚胺表面改性原子氧
结项摘要

Carboxyl groups are generated on the Upilex-S polyimide film surface via surface-hydrolization method, which are then reacted with POSS structures aiming at enhancing the atomic oxygen erosion resistance of polyimide film. By adjusting the surface quantity of carboxyl groups and the length of linking groups between POSS and the polyimide surface, the packing density of POSS on polyimide surface can be increased without loss of bulk properties of polyimide film. The relationship between surface modification level and the atomic oxygen erosion resistance can also be examined. Moreover, the polyimide surfaces linked with POSS structures with short linking groups, followed by linking those with longer longer linking groups, make it realized that the multilayered POSS packing on the surfaces of polyimde on the molecular level. It is expected that the packing patten can greatly improve the density of POSS on polyimide film and thus lead to higher atomic oxygen erosion resistance. The polyimide materials that serve better on flight vehicles in LEO can be obtained by contrasting the mophology, X-ray Photoelectonic Spectra and mass loss of polyimide films before and after the ground simulation atomic oxygen experiments.The project will contribute to the optimization of polyimide materials with high atomic oxygen reisistance and provide both experimental and theoretical support to the atomic oxygen erosion mechanism study.

本项目旨在利用表面官能团化的方法来修饰Upilex-S型聚酰亚胺,在其表面产生羧基,之后通过羧基引入POSS基团,以此来增强聚酰亚胺的耐原子氧能力。在不改变聚酰亚胺本体性质的前提下,通过控制表面官能团的密度、POSS与聚酰亚胺表面的连接基团长度等要素来考察POSS在聚酰亚胺表面的致密度,并以此研究聚酰亚胺表面官能团化程度与耐原子氧能力之间的关系。另外,借助具有不同长短连接基团的POSS结构与聚酰亚胺表面依次进行接枝反应,实现分子层次上POSS基团在聚酰亚胺表面的多层堆积。希望这种堆积可以进一步增加POSS的致密程度,赋予聚酰亚胺材料更高的耐原子氧能力。通过比较原子氧试验前后材料的形貌、X光电子能谱以及质量损失等性质来研究表面改性聚酰亚胺的侵蚀原理,并筛选出更适合应用于低地球轨道上飞行器的聚酰亚胺材料。本项目将为制备具有高耐原子氧能力的聚酰亚胺材料提供重要思路。

项目摘要

本项目旨在利用表面改性的方法来修饰聚酰亚胺(PI)薄膜材料,通过溶液处理等方法,在其表面活化产生羧基等活性基团。之后利用表面接枝方法引入富含Si元素的笼状寡聚倍半硅氧烷(POSS)分子。通过选用不同接枝POSS分子种类和PI膜活化的策略来调控POSS基团在PI膜上的接枝密度。XPS结果表明,改性后的PI膜的Si含量最多可达9.64%。通过原子氧辐照试验考察了改性后的PI膜的耐原子氧性能,其中POSS-epoxy改性后的PI膜耐原子氧性能最好,其原子氧剥蚀产率达到了0.44 cm3/O atom。扫描电镜结果也表明,较其它经辐照后的PI膜,其形貌变化不明显;XPS上也出现了结合能在104 eV的Si信号,说明经过原子氧辐照后,POSS结构中的Si被氧化成为类SiO2结构,提高了PI膜的抗原子氧侵蚀能力。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
2

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022
3

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
4

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020
5

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO_2富集特性

DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20180900
发表时间:2018

胡渭的其他基金

批准号:U1731117
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:联合基金项目

相似国自然基金

1

具有梯度结构的抗原子氧材料的分子设计、制备技术及侵蚀机理研究

批准号:51003037
批准年份:2010
负责人:牟建新
学科分类:E0305
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

聚酰亚胺表面有机-无机硅杂化/石墨烯抗原子氧防静电复合改性

批准号:51802332
批准年份:2018
负责人:谷红宇
学科分类:E0207
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

耐原子氧聚酰亚胺纤维的多层次结构调控和抗蚀性能

批准号:51373164
批准年份:2013
负责人:郭海泉
学科分类:E0304
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
4

硅纳米晶薄膜材料的空间粒子辐照及原子氧侵蚀研究

批准号:61176003
批准年份:2011
负责人:李正操
学科分类:F0401
资助金额:74.00
项目类别:面上项目