admin 管理员组文章数量: 1086019
2024年12月28日发(作者：陕西网站建设制作)
570
功 能 高 分 子 学 报
Journal of Functional Polymers
Vol. 34 No. 6
2021 年 12 月
文章编号： 1008-9357(2021)06-0570-16
DOI: 10.14133/jcnki.1008-9357.2
高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展
王 姗， 姜 帅， 韩旭辉， 赵 佳， 柴春鹏
（北京理工大学材料学院, 北京100081）
摘 要： 聚酰亚胺树脂及其复合材料具有优异的综合性能，在航空航天、轨道交通、武器装备、电
工电气以及微电子等领域有着不可替代的作用。国内外研究者们对高性能聚酰亚胺树脂及其复
合材料的研究热情一直不减。本文主要综述了近几年来热塑性和热固性聚酰亚胺树脂的改性研
究及其复合材料的功能化研究进展，并对其未来的发展方向进行了展望。
关键词：
聚酰亚胺；热塑性聚酰亚胺树脂；热固性聚酰亚胺树脂；复合材料
中图分类号：
O633.5
文献标志码：
A
Research Progress on High-Performance Polyimide Resins and
Their Composites
WANG Shan, JIANG Shuai, HAN Xuhui, ZHAO Jia, CHAI Chunpeng
（School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China）
All Rights Reserved.
Abstract:
Polyimide resins and their composites have a lot of excellent properties such as heat resistance, dielectric
properties, insulation performance, friction resistance, etc. They play an irreplaceable and important role in the fields of
aerospace, rail transit, weaponry, and microelectronics. Polyimide resins and their composites have a wide range of
applications and show outstanding performance in every application area. Researchers at home and abroad have been
enthusiastic about the research of high-performance polyimide resin and their composites. We mainly review the melt
processability, solubility, and dielectric properties modification of thermoplastic polyimide resins in recent years, as well as
the functional research of their composites in terms of friction resistance, electrical conductivity, heat conduction, etc.
Moreover, We review the research progress on temperature resistance grade, toughening modification of thermosetting
polyimide resins, and the functional research of their composites in terms of friction resistance, electromagnetic shielding,
high thermal conductivity, etc. Finally, we look forward to the future of thermoplastic and thermosetting polyimide resins and
their composites.
Key words: polyimide； thermoplastic polyimde resin； thermosetting polyimide resin； composites
聚酰亚胺（Polyimide）是分子主链中含有酰亚胺环结构（―CO―NH―CO―）的一类高分子聚合物。两种
常见的酰亚胺基团的化学结构如图1所示，这种含氮杂环结构是聚酰亚胺具有优异性能的主要原因。
聚酰亚胺树脂及其复合材料具有耐高、低温
[1-2]
，高绝缘性，高阻燃等级，无毒，良好的力学性能、化学稳
收稿日期： 2021-07-30
作者简介： 王姗（1998—），女，甘肃兰州人，硕士生，研究方向为功能高分子复合材料。
通信联系人： 柴春鹏，**************.cn
引用格式： 王 姗, 姜 帅, 韩旭辉, 等. 高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展[J]. 功能高分子学报，2021，34（6）：570-585.
Citation： WANG Shan, JIANG Shuai, HAN Xuhui, et al. Research Progress on High-Performance Polyimide Resins and Their Composites [J].
Journal of Functional Polymers, 2021, 34（6）: 570-585.
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展571
定性，耐老化性能，耐辐照性能等优异的综合性
能
[3-5]
。聚酰亚胺树脂及其复合材料分别以薄膜、纤
维、泡沫、涂料、胶黏剂等形态材料应用于柔性屏
幕、轨道交通、航空航天、防火阻燃、光刻胶、电子
封装、风机叶片、汽车、武器装备等领域
[6-8]
（图2）。
聚酰亚胺树脂及其复合材料是目前唯一的具有广泛
应用领域并且在每一个应用领域都显示出突出性能
的材料，也是中国新材料产业“十四五”规划发展的
重要材料之一。
聚酰亚胺树脂品种繁多、形式多样，可以根据
各种应用目的进行定向设计，在合成上具有其他高
分子难以企及的高变通性。聚酰亚胺树脂是重要的
特种工程塑料原料，也一直是高分子树脂领域研究
的热点
[9]
。航空航天、机械化工、国防军工等重要
领域的迅速发展对聚酰亚胺树脂及其复合材料提出
了更高的性能要求和更多的功能需求。聚酰亚胺树
脂根据热加工特性分为热塑性聚酰亚胺（TPI）树脂
和热固性聚酰亚胺树脂两大类。TPI树脂是在传统
的热固性聚酰亚胺的基础上发展起来的
[10]
，TPI韧
性强，具有一定的加工可逆性，易于大规模生产。
与TPI树脂相比，热固性聚酰亚胺的韧性和加工性
能较差，但通常具有较高的耐化学性和耐热性，是
m
a
F
i
l
m
O
N
O
Aliphatic
O
N
O
Aromatic
图 1 两种常见的酰亚胺基团的化学结构示意图
Fig. 1 Structure of the two typical imide groups
a
C
o
t
m
i
n
g
P
a
i
a
t
e
r
s
e
s
l
i
t
y
A
d
h
e
s
i
v
c
r
o
i
l
a
b
r
e
s
H
e
a
i
s
t
t
a
n
c
e
e
m
e
a
t
e
r
i
a
l
s
Dielectric
properties
Foam materials
图 2 聚酰亚胺的性能及其应用
Fig. 2 Properties and applications of polyimide
All Rights Reserved.
优异的特种工程塑料
[11]
。本文综述了近几年来聚
酰亚胺树脂及其复合材料在国内外的发展状况，对热塑性和热固性聚酰亚胺树脂的改性及其复合材料的功
能化研究进行了分析和总结，以期为高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的发展提供一定的参考。
1 TPI树脂及其复合材料
TPI树脂是指能够通过熔融成型工艺方法加工的线性聚酰亚胺。它与传统的热塑性树脂不同，其熔融流
动行为只表现在初次或有限次数的受热过程中。经过初次或有限次数的加热后，其熔融流动行为就基本或
完全丧失，这种只能进行有限次数（甚至只有一次）熔融加工的TPI树脂也被称为“假热塑性树脂”。为了增加
重复熔融加工的次数，TPI树脂的改性成为近年来的研究热点之一。与热固性聚酰亚胺树脂相比，TPI树脂具
有柔韧性好、耐损伤和易修复等优点，可作为连续纤维增强树脂基复合材料的基体树脂，TPI树脂基复合材料
的功能化研究受到了广泛关注。
1.1 TPI树脂的改性
TPI树脂的改性研究最初主要是为了改善其加工性能，但为了要获得良好的加工性能，就不可避免会牺
牲部分热性能、力学性能和介电性能等。研究者们通过分子结构设计，在TPI树脂分子结构中引入醚键、砜
基、烷基和硅氧基等
[12-15]
柔性基团，来提高分子链的柔顺性，降低分子链间的相互作用
[16-18]
。虽然引入柔性
基团可以有效改善TPI树脂的加工性能，但是分子链中过多的柔性基团通常又会导致TPI树脂热稳定性、力
学性能的下降。因此，在引入柔性基团的同时，有必要引入其他官能团来平衡TPI树脂的其他性能。将不对
称结构单元或非共面结构单元引入TPI树脂分子链中，是改善其加工性能同时兼顾耐热性、力学性能等的有
效方法之一。近年来，TPI树脂的改性研究主要集中在改善熔融加工性、溶解性和介电性等方面。
1.1.1 熔融加工性的改善 TPI树脂虽然可采用熔融加工成型工艺，但其分子主链中亚胺基与苯环相连构成
共平面结构，分子链间存在的强极性与高极化率会产生很强的凝聚力，这种力使分子链运动困难，因此存在
玻璃化转变温度较高、熔体黏度大、流动性差的问题，而且一些TPI树脂即使加热到分解温度也不会出现熔
R
a
d
i
r
e
s
i
a
t
i
o
n
s
t
a
n
c
e
F
i
b
e
r
m
a
t
e
r
i
a
l
s
Thermoplastic
Polyimide
Thermosetting
n
l
a
t
i
o
I
n
s
u
a
n
c
e
o
r
m
p
e
r
f
l
s
t
e
r
i
a
572
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
融状态，使其加工成型困难且制造成本较高，在一
此，提高TPI树脂的熔体黏流性，改善熔融加工性能，
对工业化生产具有重要意义。
Tamai等
[19]
合成了基于4,4’-双（3-氨基苯氧基）
联苯（BAB）和均苯四酸二酐（PMDA）的共聚酰亚胺，
并重点研究了它们的熔融加工性能、热性能和结晶
性能。4,4’-二氨基二苯醚（ODA）的引入会影响共
聚物的熔融黏度，如图3所示，在380、400、420℃
条件下熔融黏度随ODA含量变化。在380℃时，随
着ODA单元含量的增加，共聚物熔融黏度有一个
先减小后增大的过程，ODA含量为10%时，聚酰亚
胺熔融黏度最小；当含量继续增加后，熔融黏度随
对一些不熔性的TPI树脂效果较好。
M
e
l
t
·
f
l
o
w
v
i
s
c
o
s
i
t
y
/
(
P
a
·
s
)
10
5
定程度上限制了其作为高性能材料的广泛应用。因
10
4
380
℃
400
℃
10
3
420
℃
10
2
0102030
Content of ODA unit/%
40
图 3 相同结构中熔体流动黏度与ODA单元含量的关系
[19]
Fig. 3 Relationship between melt-flow viscosity and contents of
ODA unit in the same structure
[19]
ODA含量的增加而增大。这说明通过共聚的方法调节单体含量可以调控聚酰亚胺的熔融加工性能，特别是
王丽娜
[20]
以一种由3,3’4,4’-联苯四酸二酐（s-BPDA）、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐（α-BPDA）、2,3’,2,3’-联
苯四甲酸二酐（i-BPDA）组成的二酐单体共混物和ODA为原料，通过无规共聚合成了具有熔融加工性的TPI
树脂，TPI树脂的玻璃化转变温度可达到320℃，且熔融加工性能良好。其中，α-BPDA和i-BPDA具有扭曲不
对称结构，引入α-BPDA和i-BPDA后的TPI 树脂具有较大的自由空间、低链堆积密度和较弱的链间相互作
用，其分子链中的刚性相比直链大大降低。许晓洲等
[21]
也提出，调控TPI 树脂熔融性能的主要设计理念是引
入非对称结构，配合柔性基团、位阻结构，并添加封端剂进行调控。引入非对称结构不可避免地会降低TPI
树脂的耐热性，因此还需要引入刚性链。如图4所示，三氟甲基的引入促进了TPI 树脂的熔融性能，刚性二胺
理的结构。他们还通过实验与分子动力学模拟计算结合，进一步证实了三氟甲基、芴基等大基团的存在使分
子间的自由体积增大。如图5所示，蓝色部分为未被分子占有的体积，其所占比例越大，自由体积分数越大，
All Rights Reserved.
提高了树脂的耐热性。可以看出，耐热性和熔融加工性本身之间还需要进行平衡，根据不同的条件制备出合
O
O
O
O
CF
3
CF
3
O
O
+
O
O
CF
3
CF
3
O
O
N
x
O
CF
3
CF
3
O
O
N
Ar
O
CF
3
O
N
O
O
N
Ar
H
OH
y
O
H
2
NNH
2
+
H
2
N
Ar
NH
2
+
O
O
Ac
2
O, Pydine
−H
2
O
O
NMP, r.t.
O
N
H
HO
N
H
OH
O
O
N
O
Ar:
N
x
H
HO
y
TPI-A
TPI-B
F
3
C
TPI-C
TPI-D
图 4 TPI树脂的合成路径
[21]
Fig. 4 Synthetic routes of TPI resins
[21]
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展573
(a) TPI-A-25k(b) TPI-B-25k(c) TPI-C-25k(d) TPI-D-25k
图 5 TPI树脂模拟分子细胞的示意图
[21]
Fig. 5 Schematic representation of simulated molecular cells of TPI resins
[21]
代表空间结构越松散。
1.1.2 溶解性的改善 TPI 树脂分子主链中通常含有苯环和酰亚胺环等刚性结构，电子极化、共轭作用以及
结晶性等因素使聚酰亚胺分子链排列紧密、自由旋转空间小、取向程度较高、分子链间相互作用力强，分子
链段运动困难，使其抗腐蚀能力强，但溶解性非常差，在酸、碱及一些常见的有机溶剂中表现出抗溶剂性
[22, 23]
，
在丝网印刷、旋涂等成型工艺中溶解困难，同时加工、回收利用TPI 树脂也存在很大的限制，因而改善TPI 树
脂的溶解性一直是研究热点之一。研究者们通常采用引入柔性基团、大体积侧基、含氟基团、共聚等方法来
改善TPI 树脂的溶解性能
[24, 25]
。
华南理工大学曹贤武课题组
[24, 26]
，以α-BPDA、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐（s-ODPA）、9,9-双（4-氨基苯基）芴
（BAFL）、2,2'-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷（BAPP）为原料，将醚键、非共面结构、大芴基3种结构单元引
入聚酰亚胺分子链中，制备了四元共聚TPI 树脂，打破了聚酰亚胺分子链的规整性，减弱了分子链间的相互作
用力，增强了分子链的柔顺性，这种TPI 树脂样品在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、
N-甲基吡咯烷酮（NMP）等非质子极性溶剂中24 h可完全溶解，部分溶解的样品在加热条件下也能够完全溶
解，表现出良好的溶解性。
Liu等
[23]
利用共聚法，以柔性二胺ODA和1,3-双（4’-氨基苯氧基）苯（TPER）为原料，合成了5种不同单
体含量的四元共聚TPI树脂，其合成路线如图6所示。异构二酐、柔性二胺均促进了TPI的溶解性能，大量
芳环的引入使材料耐热性明显提高。他们所合成的TPI树脂的玻璃化转变温度（T
g
）为240~283℃，由
α-BPDA衍生的四元共聚聚酰亚胺膜在极性非质子溶剂中表现出良好的溶解性。醚键柔性基团和α-BPDA
扭曲非平面结构的引入，破坏了聚酰亚胺分子链的紧密堆积，导致分子链间的距离增大，溶剂分子容易进入
聚酰亚胺分子链之间，从而增大溶解性。
北京化工大学田国峰课题组
[27]
采用含扭曲非共平面结构的二酐单体α-BPDA为主要原料，合成了2种
共聚TPI树脂，该树脂的T
g
高于250℃，能够溶解于DMAc、DMF以及NMP等溶剂，在极性溶剂中的溶解性
使其可以满足旋涂和丝网印刷等成型工艺，较低的熔融黏度使其可以通过热压、挤出和注射等成型工艺进行
制件加工。
Hu等
[22]
使用异构二酐实验并模拟得出结论，聚合物的溶解性能不仅与胺的结构有关，也与酐的结构有
关，α-BPDA的存在破坏了聚合物链的规整性、结晶度和自由能，同时扭曲的结构进一步使分子链间的距离增
大，这也在实验中得到了验证。引入异构二酐后，TPI树脂在一些非质子极性有机溶剂中的溶解度显著提高。
All Rights Reserved.
1.1.3 介电性的改善 TPI树脂具有优异的热稳定性、较低的相对介电常数以及较好的黏附性能，是在超大
规模集成电路中使用的重要层间介质材料，被广泛应用于微电子领域。进一步降低TPI树脂介电性能的主要
途径是向其分子链中引入特殊的官能结构，如含氟基团、脂环结构、大位阻侧基以及非共面结构等，都能在一
定程度上降低相对介电常数
[24]
。
Qiu等
[25]
以均苯四甲酸酐（PMDA）、4,4ʹ-（4,4ʹ异亚丙基二苯氧基）二苯酐(BPADA)作为二酐，ODA或
BAPP为二胺，制备了4种含有侧甲基结构的聚酰亚胺，分子结构如图7所示。他们研究了侧甲基的酸酐基
团对聚酰亚胺热塑性和介电性能的影响，并采用分子动力学模拟，比较了4种聚合物链的柔顺性。结果表明，
BPADA结构中侧甲基的引入使聚酰亚胺树脂具有热塑性和低介电性能；该TPI树脂的分子构象内旋转更加
灵活，旋转相同角度经历的势能差更低，PMDA的苯环和相邻亚胺五元环表现出大共轭结构，刚性较强，影响
分子链的旋转，降低分子链的自由体积。
574
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
O
O
O
O
O
O
O
+
O
O
s-BPDA
O
O
+
H
2
N
O
ODA
NH
2
+
HN
2
OO
NH
2
TPE-R
α-BPDA
DMFIce-water bath, 5 h
O
O
NH
HO
O
O
m
O
O
HO
O
H
N
O
H
N
O
O
HN
OH
j
OH
O
NH
HO
O
O
O
HN
OH
k
O
O
O
O
N
H
HO
PAA
80 ℃, 1 h
100 ℃, 1 h
150 ℃, 1 h
200 ℃, 1 h
250 ℃, 1 h
300 ℃, 1 h
H
N
n
O
O
O
O
OH
n
O
O
N
O
O
N
O
m
O
O
N
O
O
O
N
O
j
All Rights Reserved.
O
O
N
O
O
PI
O
N
k
O
O
O
N
O
O
N
O
图 6 四元共聚热塑性聚酰亚胺树脂的合成
[23]
Fig. 6 Synthesis of quaternary copolymer thermoplastic polyimide resin
[23]
(a)
H
2
N
(b)
H
2
N
(c)
H
2
N
(d)
H
2
N
O
O
N
O
CH
3
CH
3
O
O
N
O
O
CH
3
CH
3
O
CH
3
CH
3
O
O
O
N
H
O
O
N
H
O
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
O
O
N
H
O
O
O
N
O
O
CH
3
CH
3
O
O
N
H
O
O
O
O
N
O
N
O
O
CH
3
CH
3
O
O
O
O
N
O
O
N
O
O
O
N
O
O
图 7 4种含有侧甲基的聚酰亚胺结构
[25]
Fig. 7 Structure diagram of four polyimides containing pendant methyl groups
[25]
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展575
1.2 TPI树脂基复合材料的功能化研究
TPI树脂基复合材料以TPI树脂为基体和增强相复合而成，具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、良好的
环境适应性和电性能、成型周期短、生产效率高、易修复、无需低温贮存、废品可回收再利用等优点。近年
来，对TPI树脂基复合材料的功能化研究不断增多，进一步拓展了其应用领域。
1.2.1 耐摩擦功能 Min等
[28]
通过真空过滤溶液混合分散法合成了氧化石墨烯（GO）纳米片/羧基功能化多
壁碳纳米管杂化物（GO/CNTs），通过原位聚合制备了TPI树脂基复合材料GO/CNTs/PI，制备流程及其摩擦机
理分别如图8和图9所示。GO与CNTs通过π-π作用结合，附着于TPI树脂基体上，在界面形成了稳固的共
价键，在使用钢球进行摩擦时，非共价作用被破坏，GO向摩擦界面转移，从而起到润滑作用。此外，
GO/CNTs/PI纳米复合材料的热稳定性、力学性能都比纯聚酰亚胺树脂有很大提高。
Mixed
acid
CNTs
-COOH
DMAc
Ultrasonic
dispersion
GO/CNTs hybrids
Modified CNTs
Modified
hummers
-COOH
-OH
O
GO
Solution
dispersion
Step1: ODA
Step2: PMDA
Graphite
GO/CNTs/PAA nanocomposites
GO/CNTs/PI film
Imidization
70~300 ℃
Glass mold
Tape casting
GO/CNTs/PAA
All Rights Reserved.
图 8 GO/CNTs/PI的制备流程图
[28]
Fig. 8 Flow diagram of the preparation of GO/CNTs/PI films
[28]
杨文彦等
[29]
将石墨烯（GN）进行改性，通过原
位聚合法将无机纳米粒子与TPI复合，制备出的复
合材料无论在耐热性还是摩擦性能上均有较大的提
高，这主要是由于石墨烯的片层结构和片层间的润
滑效果所致。Ruan等
[30]
使用离子液体（IL）对GN
改性，通过溶液共混法将改性的离子液体功能化石
墨烯（ILFG）填充到PI基体中制备得到改性石墨烯
填充的TPI复合材料IGPI（制备工艺如图10所示），
研究了IGPI的摩擦性能、力学性能及热性能。当
载荷为15 N，滑动速度为1.03 m/s条件下，添加
ILFG质量分数为0.4%的复合材料的摩擦系数和比
磨损率比纯PI分别降低了38.2%和25%。这一方
面是由于石墨烯本身的润滑性能所致，另一方面归
因于离子液体对GN的改性，离子液体的活性元素
更易吸附到摩擦表面形成保护膜，两者协同作用从
而使摩擦性能提高。
GO
CNTs
Load
GO/CNTs/PI film
Rotating
图 9 GO/CNTs/PI的摩擦机理图
[28]
Fig. 9 Friction mechanism model of GO/CNTs/PI films
[28]
1.2.2 导电功能 将导电材料掺入TPI树脂，可提升TPI树脂的导电性能，使其在一些极端环境如高真空、高
温、高压环境下能够长时间稳定工作
[31]
。例如碳纳米管（CNTs）掺入TPI树脂，不仅增强了TPI树脂的韧性，
还赋予TPI树脂良好的导电性、防电磁干扰等功能
[32, 33]
。Zhang等
[33]
使用石墨烯交联碳纳米管，形成三维杂
化网络，制备出一种具有导热、导电、回弹性良好的TPI复合材料，其合成路线如图11所示。中间体聚酰胺
576
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
酸（PAA）均匀附着在CNTs网络中，石墨烯的焊接作用将不连续的碳纳米管海绵转变为三维连续网络，增强
了相邻碳纳米管之间声子和电子的转移。在压缩状态下，三维网络发生形变，使TPI复合材料结构的纳米管
发生紧密碰撞和接触，从而有利于电子沿着传输通道进行运动，具有良好的导电功能。
1.2.3 导热功能 随着现代电子技术的发展，电子材料的多功能化、小型化成为主要的发展方向。材料的导
热性能关系着电子设备的正常运行和稳定性。聚酰亚胺的导热性能差，通常只有0.2 W/（m·K），因此制备具
有导热功能的TPI复合材料是研究热点之一。目前，TPI复合材料的导热功能主要通过复合导热填料（如金
属、碳材料、陶瓷等）来实现。陶瓷、金属的添加虽然会改善材料的导热性，但会严重影响复合材料的加工性
和力学性能。石墨烯、碳纳米管（CNT）等碳材料在导热填料中具有独特的优势，被用于制备具有导热功能的
TPI复合材料
[34]
。
GN
IL
N
N
BF
4
Functionalization
ILFG
N
N
BF
4
NMP sloutionUltrasonication
Stirring 22 h
R.T. N
2
Stirring 2 hImidzation
ODA
All Rights Reserved.
NH
2
O
O
O
O
NH
2
PAA
O
O
HO
H
N
N
n
ODPA
O
O
O
图 10 IGPI复合材料的制备工艺
[30]
Fig. 10 Preparation process of IGPI composites
[30]
CNT sponge
5 nm
PI coated CNT
5 nm
G
w
-CNT network
PAA
O
N
H
HO
O
O
OH
H
N
O
N
H
Coating
Graphitization
n
G
w
-CNT/PI
图 11 三维弹性纳米管海绵/聚酰亚胺(G
w
-CNT/PI)复合材料的制备示意图
[33]
Fig. 11 Schematic diagram of preparation of three-dimensional elastic nanotube sponge/polyimide (G
w
-CNT/PI) composite
[33]
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展577
Guo等
[35]
利用化学改性的石墨烯（CMG），通过原位聚合和静电纺丝热压法制备了一种CMG/PI纳米复
合材料，如图12所示。改性后的石墨烯在聚酰胺酸中可实现均匀分布。添加CMG后，TPI的导热性能明显提高
（图13），在相同时间下，CMG的质量分数越大，TPI复合材料的温度越高，传热效果越好。这一方面是CMG
本身具有较高的导热系数，能提高传热效率，另一方面是原位聚合和静电纺纱实现了CMG在TPI基体中均
匀分布，增强了两者的相互作用，并形成有效的导热网络，降低了导热阈值。
O
O
O
O
ODPA
O
O
O
H
2
N
O
APB
O
NH
2
a) Modified
b) Reduced
GOCMG
Electrospinning process
Hot press
Lay up
CMG/PI composites
CMG/PI fibers
图 12 CMG/PI纳米复合材料的制备示意图
[35]
Fig. 12 Schematic diagram of the fabrication for the CMG/PI nanocomposites
[35]
All Rights Reserved.
Luo等
[36]
向TPI中加入2种不同尺度的微米和纳米氮化铝（AIN）制备了导热性强且绝缘的复合材料。
纳米AIN的填充有助于形成填充网络，降低体系的孔隙率。如图14所示，微米AIN充当主要的热桥通路，但
接触表面积小，传热受到限制；加入纳米AIN后，接触面积进一步扩大，孔洞减少，传热路径进一步增加，从而
降低界面导热电阻并抑制声子散射。
90
60 s
80
70
40 s
60
50
40
30
20
Pristine PI1 %
CMG/PI
3 %
CMG/PI
5 %
CMG/PI
20 s
0 s
图 13 CMG/PI纳米复合材料的红外热图像
[35]
Fig. 13 Infrared thermal images of the CMG/PI nanocomposites
[35]
578
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
图 14 PI复合材料的导热路径示意图
[36]
Fig. 14 Schematic of thermal conductive pathway in PI composites
[36]
2 热固性聚酰亚胺树脂及其复合材料
热固性聚酰亚胺树脂是由带活性端基的短链预聚物在一定温度下固化交联得到的树脂材料。对热固性
聚酰亚胺树脂的研究主要集中在其韧性的加强、耐温等级的提高等方面。同时，热固性聚酰亚胺基复合材料
的功能逐渐多样化，其耐摩擦、电磁屏蔽以及导热等功能也被广泛关注。
2.1 热固性聚酰亚胺树脂的改性
随着科技的快速发展，对热固性聚酰亚胺树脂的性能提出了更高的要求，比如，更高的耐热等级、更高的
柔韧性等。近年来，关于热固性聚酰亚胺树脂的增韧、提高耐热性的改性研究日益增多。
2.1.1 增韧改性 相较于TPI，热固性聚酰亚胺具有刚性更强的分子链结构，这导致它的韧性和加工性能较差，
限制了其在很多领域的应用，因而在保证不影响其高耐热性的同时，提高热固性聚酰亚胺的韧性是聚酰亚胺
材料的重要研究方向之一。目前提高热固性聚酰亚胺树脂韧性的方法主要有：基于分子主链结构的增韧改
性、热塑性聚合物共混增韧以及热塑性聚酰亚胺层间增韧改性等
[37]
。
性，从而达到提高其韧性的目的。例如，中国科学院长春应化所吕通健等
[38]
利用3,3’,4,4’-二苯醚四酸二甲
酯（ODPA）取代了PMR-15型聚酰亚胺树脂合成原料3,3’,4,4’-二苯酮四酸二甲酯（BTDE），与4,4’-二胺基二
苯甲烷（MDA）、降冰片烯酸酐单甲酯（NE）反应，得到ODPA-PMR型聚酰亚胺。研究发现，与PMR-15型聚
酰亚胺相比，ODPA-PMR聚酰亚胺具有更出色的层间断裂韧性。
热塑性聚合物共混增韧改性是利用共混的方法得到半互穿网络（IPN），从而达到增韧的效果。当热塑性
树脂分子在热固性聚酰亚胺的固化网络间自由游离时，树脂体系的交联密度降低，分子空间构象的灵活度提
高，从而有效提高树脂的韧性
[39]
。需要注意的是，所选热塑性聚合物的耐热性能应与热固性聚酰亚胺树脂相
近，不能过低也不能过高
[37]
。熊磊等
[40]
通过将热塑性聚芳醚酮（PAEK）与LP-15型聚酰亚胺共混进行增韧改
性，实验结果表明两者相容性较好，并且共混后，树脂的韧性有明显的提升，具体表现为：加入PAEK后，LP-
15/PAEK复合材料的冲击后压缩强度（CAI值）由212 MPa增至276 MPa，提高了近30%。Ke等
[41]
将不同含
量的TPI与热固性聚酰亚胺（分子结构如图15所示）混合，得到了一系列TPI/PI共混物。相较于纯的热固性
聚酰亚胺，TPI/PI共混物具有更加优异的韧性，当TPI的含量（质量分数）为15%时，共混体系具有优良的力
学性能，其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度分别比纯热固性聚酰亚胺提高25.68%、26.93%、
10.89%和45.51%，这表明引入TPI这一方法具有增韧效果。
热塑性聚合物层间增韧是将韧性材料插入材料层间，通过扩大层间塑性区域来阻碍层间裂纹扩展，进而
达到提高材料韧性的目的。例如，刘志真等
[42]
将热塑性聚酰亚胺薄膜作为层间增韧剂，采用树脂传递模塑成
型（RTM）工艺制备得到PI-9
731/G0827型复合材料，其中RTM聚酰亚胺树脂与TPI树脂的结构如图16所示。
研究结果表明，当增韧剂的含量（质量分数）为15%时，材料的室温层间剪切强度由原来的97.9 MPa增至110 MPa，
断裂韧性由原来的310 J/m
2
提高至459 J/m
2
，表明层间增韧效果很好。
基于分子主链结构的增韧改性主要通过在聚酰亚胺的分子链中引入柔性的结构单元，减弱分子链的刚
All Rights Reserved.
2.1.2 提高耐温等级 随着航空航天事业的快速发展，飞行器高速轻量化、高机动化对聚酰亚胺树脂材料提
出了越来越高的耐温等级要求，需要研究耐热性更好的聚酰亚胺树脂材料。张朋等
[43]
以异构联苯四甲酸二
酐（α-BPDA）作为二酐单体，苯乙炔苯酐（4-PEPA）为封端剂，通过选择合适的二胺单体，制备得到了耐温高于
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展579
(a)
O
O
N
O
O
N
O
N
O
O
N
O
(b)
O
N
O
O
N
O
O
n
图 15 (a)热固性聚酰亚胺树脂与(b)热塑性聚酰亚胺树脂的分子结构
[41]
Fig. 15 Structure of (a) thermosetting polyimide and (b) thermoplastic polyimide
[41]
O
N
N
O
n
O
O
(a)
O
N
O
O
(b)
O
N
O
O
O
N
O
O
All Rights Reserved.
O
O
N
O
n
图 16 (a)RTM聚酰亚胺树脂与(b)热塑性聚酰亚胺树脂的分子结构
[42]
Fig. 16 Structure of (a) RTM polyimide and thermoplastic polyimide
[42]
350℃的HT-350RTM型热固性聚酰亚胺树脂。高温固化之后，HT-350RTM树脂的玻璃化转变温度为392℃，
5%热分解温度高达530℃以上。孙醒吾
[44]
将含刚性苯并咪唑基团的2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑
（DAPBI）与封端剂PEPA反应，制备得到聚酰亚胺树脂预聚体，其合成机理如图17所示。固化后的聚酰亚胺
树脂具有优异的耐热性能，其玻璃化转变温度高达525℃，这主要归因于高交联密度以及刚性的苯并咪唑
基团。
此外，笼状倍半硅氧烷以及硅氧烷结构的引入也可以有效提高聚酰亚胺树脂的耐温等级
[45, 46]
。刘仪等
[47]
以BPDA、4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯（TFDB）和含硅芳香二胺双（4-氨基苯氧基）二甲基硅烷（APDS）
为原料，制备得到苯乙炔基封端的含硅氧烷结构的聚酰亚胺树脂预聚物PEPA-PIS（分子结构见图18），并采
用热模压方法制备得到固化树脂。树脂的耐热性与高温下硅氧烷的结构形式均有密切关联：当温度低于420℃
时，硅氧烷主要以D[（CH
3
）
2
SiO
2/2
]结构存在，树脂的玻璃化转变温度随着硅氧烷含量的提高呈下降趋势；当
温度高于420℃时，硅氧烷经历氧化交联反应，以T[CH
3
SiO
3/2
]和Q[SiO
4/2
]结构形式存在，在树脂表层形成保
护层，赋予了树脂优异的耐热性能。
580
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
H
N
H
2
N
N
DAPBI
O
N
O
O
NH
2
+
PEPA
H
N
N
O
O
N
O
O
图 17 含苯并咪唑基团的聚酰亚胺预聚体的合成
[44]
Fig. 17 Synthesis of imide oligomer containing benzimidazole
[44]
O
O
N
O
F
3
C
CF
3
x
O
N
O
N
O
CH
3
O
Si
O
CH
3
O
y
N
n
O
图 18 PEPA-PIS的结构
[47]
Fig. 18 Structure of PEPA-PIS
[47]
2.2 热固性聚酰亚胺基复合材料的功能性研究
热固性聚酰亚胺基合材料是指以高性能热固性聚酰亚胺树脂为基体，并以其他功能材料作为填料，经物
电磁屏蔽以及导热功能等。
理或化学工艺制备得到的具有特殊功能的复合材料。热固性聚酰亚胺基合材料主要的功能性研究有耐摩擦、
All Rights Reserved.
2.2.1 耐摩擦功能 热固性聚酰亚胺基合材料因其优异的热稳定性和特殊的自润滑性，在极端工况下被用作
运动部件。它的润滑功能一般是通过向聚酰亚胺中添加润滑填料来增强的。Duan等
[48]
将Ag-Mo杂化材料
作为润滑填料加入热固性聚酰亚胺树脂中，制备了一种新型耐摩擦材料。这种材料表现出优异的摩擦学性
能，这是由于当界面发生相对运动时，摩擦界面处形成了包埋在Ag-Mo杂化材料上的三明治状摩擦膜。他们
课题组还制备出APs (Aramid pulps)/石墨/g-C
3
N
4
/PI复合材料，这种复合材料比纯热固性聚酰亚胺具有更优异
的耐磨性和更低的摩擦性
[49]
。Yang等
[50]
通过热压成型技术制备了一系列含有固体润滑剂填料MoS
2
、SiO
2
、
Si
3
N
4
或石墨的热固性聚酰亚胺复合材料，并研究了填料种类和填料含量对聚酰亚胺复合材料摩擦磨损性能
的影响。PI/MoS
2
-20%复合材料的摩擦系数最小（0.11），PI/石墨-20%复合材料的磨损量最小（0.864 mg）。
He等
[51]
通过静电自组装制备得到Cu@RGO杂化物，然后利用热压成型制备得到PI/Cu@RGO复合材料。
相较于纯热固性聚酰亚胺，PI/Cu@RGO复合材料具有更优异的的润滑性能。其中，PI/**********%（Cu@RGO
质量分数为0.5%的复合材料）的比磨损率和平均摩擦系数分别降低了44.1%和11.6%。这主要归因于Cu纳
米粒子与RGO纳米片之间的协同增强以及高质量转移膜的形成。
Wu 等
[52]
制备了TiO
2
修饰的还原氧化石墨烯纳米复合材料，并进一步制备得到TiO
2
@RGO/PI复合材料。
在300 N的高负载下，TiO
2
@RGO/PI复合材料的磨损率仅为纯PI的十分之一。机理研究（图19）表明，这是
由于TiO
2
@RGO具有球面结构，当PI内部产生裂纹时，由于RGO具有较高的机械强度以及与基体的强界面
相互作用，RGO会阻止裂纹进一步向深层扩展，使得裂纹无法沿RGO表面扩展到TiO
2
，从而阻止和偏转裂纹，
进而大大降低了材料的磨损。
2.2.2 电磁屏蔽功能 随着高频高速信息技术及可穿戴电子设备的快速发展，对高性能电磁屏蔽材料的需求
日益迫切。随着轻质化、高耐用等的应用需求，金属作为常用的电磁屏蔽材料已经逐渐被聚合物基复合材料
所取代。传统聚酰亚胺复合材料因其导电性差已不能满足信息以及航空等领域对电磁屏蔽性能的要求。因
此，制备出一种具有优异电磁屏蔽功能的聚酰亚胺复合材料具有重要意义。
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展581
Crack
Crack
deflection
Transfer film
PI
TiO
2
@RGO
Existing binding force
Crack
Stop crack
growth
图 19 TiO
2
@RGO/PI的摩擦机理
[52]
Fig. 19 Friction mechanism of TiO
2
@RGO/PI
[52]
Kim等
[53]
以聚酰亚胺为基体、炭黑（N326）为填料，通过非溶剂诱导相分离法制备了不同炭黑含量的多
孔复合薄膜（PIS-CB），再利用简单易行的热压工艺（250℃、400 MPa处理30 min）制备得到热压后的多孔聚酰
亚胺复合薄膜（HPPIS-CB）。如图20所示，经热压工艺处理后，该薄膜材料的电磁屏蔽性能有明显的提升：经
热压工艺处理过的复合薄膜的电磁屏蔽效能均优于未经热压处理过的薄膜，当炭黑添加质量分数为40%时，
厚度仅为1.0 mm的复合薄膜在800 MHz～12 GHz的电磁屏蔽效能可达35 dB。
40
35
E
M
I
s
h
i
e
l
d
i
n
g
e
f
f
e
c
t
/
d
B
30
25
20
15
10
5
0
Not-pressed
Hot-pressed
All Rights Reserved.
0
%
0
%
0
%
0
%
1
2
3
4
S
-
C
B
S
-
C
B
S
-
C
B
S
-
C
B
P
I
P
I
P
I
P
I
图 20 热压工艺对聚酰亚胺复合薄膜电磁屏蔽性能的影响
[53]
Fig. 20 Effect of hot-pressing method on EMI shielding effect
[53]
Zhang等
[54]
以BTDA、4,4’-ODA和4-苯乙炔邻苯二甲酸酐（4-PEPA）为原料合成了相对分子质量为
1.5×10
4
的热固性聚酰亚胺，将其在浓度为0.02 mol/L的[Ag（NH
3
）
2
]
+
溶液中离子交换5 min，350℃热处理150
min，得到基体材料，再与增强材料碳纤维（CF）复合得到了具有良好电磁屏蔽性能的热固性聚酰亚胺基合材
料。该复合材料的最大电磁屏蔽效能可达81 dB，并且在300℃条件下仍能保持优异的电磁屏蔽性能。这主
要归功于碳纤维材料的增强以及表面改性金属化的作用。
2.2.3 高导热功能 电子产品的小型化、轻量化和智能化对材料导热功能提出了更高的要求。聚合物基复合
材料以其轻质、易加工、化学稳定性好等特点得到了广泛应用。其中，最具代表性的聚酰亚胺材料综合性能
优异，但较低的热导率使其应用受到限制。
Guo等
[55]
利用微波辅助的方法剥落石墨表面柱状生长的碳纳米管（CPEG），并将其作为导热填料，采用
原位聚合、静电纺丝、热压等相结合的方法制备得到CPEG/PI导热复合材料，其制备流程如图21所示。
CPEG-10%/PI（CPEG质量分数为10%）复合材料的导热系数可以达到1.92 W/（m·K），远高于纯聚酰亚胺的导
热系数（0.28 W/（m·K）），并且在25~100 °C经过1
000次循环加热和冷却后其导热系数仍然能保持稳定。
Wang等
[56]
采用亚胺化诱导取向的方法将二维氮化碳纳米片（CNNS）与热固性聚酰亚胺树脂复合制备
P
I
S
-
C
B
5
0
%
582
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
ODPA
C
N
O
APB
Ultrasonication
Microwave
EG
CPEG
(a) Electrospun
(b) Imidization
CPEG/PI fibers
CPEG/PAA solution
In-situ
polymerizaion
Graphite
(a) Lay-up
(b) Hot pressing
CPEG/PI composites
图 21 CPEG导热填料和CPEG/PI导热复合材料的制备
[55]
Fig. 21 Preparation schematic diagram of CPEG thermally conductive fillers and CPEG/PI thermally conductive composites
[55]
了PI/CNNS复合材料。CNNS质量分数为20%的复合材料PI/CNNS-20%的平面内导热系数可达2.04 W/（m·K），
约为纯聚酰亚胺导热系数（0.18 W/（m·K））的11倍。这主要是由于氮化碳纳米片沿水平方向呈现出良好的取
向排列，它们在平面内的紧密堆积形成了有效的导热通道。
3 展 望
All Rights Reserved.
随着科研手段的不断发展与进步，各种具有优异性能的聚酰亚胺树脂及其复合材料陆续被研发出来，并
迅速应用在各个领域。对聚酰亚胺的研究也在不断取得突破性进展，在结构功能化方面取得了长足的进步。
随着我国航空航天、机械化工、国防军工等产业的迭代升级，高性能材料的需求不断扩大，对聚酰亚胺的性能
提出了更高的要求。
当前以及未来一段时间内，对聚酰亚胺树脂的探索仍然是研究的重点，主要集中在以下4个方面：（1）尝
试通过改性或者选择不同的二酐和二胺组合，进一步开发出具有优良加工性能以及耐热稳定性的聚酰亚胺
树脂及其复合材料；（2）在不降低聚酰亚胺树脂性能的前提下，探索成本更低的单体材料，从而降低聚酰亚胺
树脂及其复合材料的生产费用；（3）通过计算模拟和实验验证相结合的方法，精细化调控聚酰亚胺树脂的形
貌和微观结构，探究材料本身的构效关系；（4）借鉴其他高分子材料的产业化发展，进一步对聚酰亚胺树脂及
其复合材料进行自主研发的产业化。
聚酰亚胺树脂是高性能复合材料的重要基体，将高性能的聚酰亚胺树脂与其他材料结合，能有效地改善
材料性能，拓宽材料的应用领域。目前，聚酰亚胺树脂基复合材料已在航空航天、轨道交通、国防军工等领域
取得了不错的进展，但其性能仍然有很大的提升空间。根据聚酰亚胺本身特点，对材料进行电磁屏蔽、导热、
耐摩擦等功能化设计，开发结构功能一体化的聚酰亚胺树脂基复合材料，依然是未来重要的发展方向。
参考文献：
[
1
]
YI C, LI W, SHI S, et al. High-temperature-resistant and colorless polyimide: Preparations, properties, and applications [J]. Solar
Energy，2020，195：340-354.
GOUZMAN I, GROSSMAN E, VERKEr R, et al. Advances in polyimide-based materials for space applications [J]. Advanced
Materials，2019，31（18）：1807738.
ZHAO H, YANG C, LI N, et al. Electrical and mechanical properties of polyimide composite films reinforced by ultralong titanate
nanotubes [J]. Surface and Coatings Technology，2019，360：13-19.
[
2
]
[
3
]
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展583
[
4
]
YANG C, XU W, NAN Y, et al. Fabrication and characterization of a high performance polyimide ultrafiltration membrane for dye
removal [J]. Journal of Colloid and Interface Science，2020，562：589-597.
CHERKASHINA N I, PAVLENKO V I, NOSKOV A V. Synthesis and property evaluations of highly filled polyimide composites
under thermal cycling conditions from −190 °C to +200 °C [J]. Cryogenics，2019，104：102995.
HE X, WANG Y. Highly thermally conductive polyimide composite films with excellent thermal and electrical insulating properties
[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research，2020，59（5）：1925-1933.
MA P, DAI C, WANG H, et al. Review on high temperature resistant polyimide films: Heterocyclic structures and nanocomposites
[J]. Composites Communications，2019，16：84-93.
詹淋中, 吴力佳, 田桂芝, 等. 金属离子负载对表面改性PI薄膜热分解温度的影响 [J]. 功能高分子学报，2020，33（5）：467-
472.
ZHAN L Z, WU L J, TIAN G Z, et al. Effect of metal ion loading on the thermal decomposition temperature of surface modified PI
films [J]. Journal of Functional Polymers，2020，33（5）：467-472.
[
5
]
[
6
]
[
7
]
[
8
]
[
9
]
侯豪情, 李悦生, 丁孟贤, 等. 光敏聚酰亚胺合成方法及应用的最新进展 [J]. 功能高分子学报，1996，9（2）：126-135.
HOU H Q, LI Y S, DING M X, et al. The latest progress in the synthesis and application of photosensitive polyimide [J]. Journal of
Functional Polymers，1996，9（2）：126-135.
[10]
孙国华, 张信, 武德珍, 等. 高性能聚酰亚胺复合材料的研究进展 [J]. 中国塑料，2021，35（9）：147-155.
SUN G Y, ZHANG X, WU D Z, et al. Research progress of high performance polyimide composites [J]. China Plastics，2021，
35（9）：147-155.
[11]
兰中旭, 韦嘉, 俞燕蕾. 耐高温无色透明聚酰亚胺的研究进展 [J]. 功能高分子学报，2020，33（4）：320-332.
LAN Z X, WEI J, YU Y L. Research progress of high temperature resistant colorless and transparent polyimide [J]. Journal of
Functional Polymers，2020，33（4）：320-332.
[12]
HSIAO S H, YANG C P, CHEN S H. Synthesis and properties of ortho-linked aromatic polyimides based on 1, 2-bis(4-
aminophenoxy)-4-tert-butylbenzene [J]. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry，2000，38（9）：1551-1559.
YANG C P, CHEN J A. Synthesis and properties of 1, 4-bis(4-aminophenoxy)naphthalene and its polyimides [J]. Polymer Journal，
GHASSEMI H, HAY A S. Novel poly (ether imides) utilizing hydrazine as the diamine [J]. Macromolecules，1993，26（21）：5824-
5826.
YANG Z, PENG H, WANG W, et al. Preparation and properties ofmelt-processable polyimides based on fluorinated aromatic
diamines andaromatic dianhydrides [J]. Journal of Applied Polymer Science，2010，116（5）：2658-2667.
KIM I C, PARK K W, TAK T M. Synthesis and characterization of soluble polyimides and its ultrafiltration membrane performances
[J]. Journal of Applied Polymer Science，1999，73（6）：907-918.
SHANG Y, FAN L, YANG S, et al. Synthesis and characterization of novel fluorinated polyimides derived from 4-phenyl-2, 6-bis[4-
(4′-amino-2′-trifluoromethyl-phenoxy)phen yl]pyridine and dianhydrides [J]. European Polymer Journal，2006，42（5）：981-989.
AUMAN B C, HIGLEY D P, SCHERER JR K V, et al. Synthesis of a new fluoroalkylated diamine, 5-[1H, 1 H-2-bis
(trifluoromethyl)-heptafluoropentyl]-1, 3-phenylenediamine, and polyimides prepared therefrom [J]. Polymer，1995，36（3）：651-
656.
[13]
1998，30（7）：571-576.
All Rights Reserved.
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
TAMAI S, OIKAWA H, OHTA M, et al. Melt processable copolyimides based on 4, 4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl [J]. Polymer，
1998，39（10）：1945-1949.
王丽娜. 一种热塑性聚酰亚胺改性聚醚醚酮树脂耐热性能研究[D]. 长春：吉林大学, 2013.
WANG L N. A thermoplastic polyimide modified polyetheretherketone resin for heat resistance[D]. Changchun：Jilin University,
2013.
[20]
[21]
许晓洲,刘仪,何民辉,等. 共聚结构和分子量对热塑性聚酰亚胺树脂熔融与耐热性能的影响 [J]. 高等学校化学学报，2021，
42（6）：919-928.
XU X Z, LIU Y, HE M H, et al. The influence of copolymer structure and molecular weight on the melting and heat resistance of
thermoplastic polyimide resin [J]. Chemical Journal of Chinese Universities，2021，42（6）：919-928.
[22]
HU J, WANG J, QI S, et al. Thermoplastic and soluble co-polyimide resins fabricated via the incorporation of 2, 3, 3′, 4′-
biphenyltetracarboxylic dianhydride [J]. High Performance Polymers，2019，31（9-10）：1272-1279.
LIU X, CAO X W, HE G J, et al. Preparation and properties of a novel quaternary copolymerized thermoplastic polyimide [J].
Express Polymer Letters，2019，13（6）：524-532.
刘新. 四元共聚热塑性聚酰亚胺及其低介电材料的制备与性能研究[D]. 广州：华南理工大学, 2020.
[23]
[24]
584
功 能 高 分 子 学 报第 34 卷
LIU X. Preparation and properties of quaternary copolymerized thermoplastic polyimide and its low dielectric materials[D].
Guangzhou：South China University of Technology, 2020.
[25]
QIU G, MA W, WU L. Thermoplastic and low dielectric constants polyimides based on BPADA-BAPP [J]. Polymer-Plastics
Technology and Materials，2020，59（13）：1482-1491.
曹贤武, 韦创, 何光建, 等. 四元共聚热塑性聚酰亚胺的合成与表征 [J]. 华南理工大学学报(自然科学版)，2020，48（4）：73-79.
CAO X W, WEI C, HE G J, et al. Synthesis and characterization of tetrameric copolymerized thermoplastic polyimides [J]. Journal
of South China University of Technology (Natural Science Edition)，2020，48（4）：73-79.
[26]
[27]
胡进峰. 含非共平面结构的热塑可溶型聚酰亚胺树脂的制备及性能研究[D]. 北京：北京化工大学, 2019.
HU J F. Preparation and properties of thermoplastic soluble polyimide resin containing non-co-planar structure[D]. Beijing：Beijing
University of Chemical Technology, 2019.
[28]
MIN C, LIU D, SHEN C, et al. Unique synergistic effects of graphene oxide and carbon nanotube hybrids on the tribological
properties of polyimide nanocomposites [J]. Tribology International，2018，117：217-224.
杨文彦, 陈岳, 肖春光, 等. 功能化氧化石墨烯/PI复合材料的制备与性能 [J]. 塑料，2019，48（1）：46-49.
YANG W Y, CHEN Y, XIAO C G, et al. Preparation and properties of functionalized graphene oxide/PI composites [J]. Plastics，
2019，48（1）：46-49.
[29]
[30]
RUAN H, ZHANG Q, LIAO W, et al. Enhancing tribological, mechanical, and thermal properties of polyimide composites by the
synergistic effect between graphene and ionic liquid [J]. Materials and Design，2020，189：108527.
吴红福. 石墨烯增强聚合物复合材料制备及性能的研究[D]. 南昌：东华理工大学, 2015.
WU H F. Study on the preparation and properties of graphene reinforced polymer composites [D]. Nanchang：Donghua University
of Technology, 2015.
[31]
[32]
LIAW D J, WANG K L, HUANG Y C, et al. Advanced polyimide materials: Syntheses, physical properties and applications [J].
Progress in Polymer Science，2012，37（7）：907-974.
ZHANG F, FENG Y, QIN M, et al. Stress controllability in thermal and electrical conductivity of 3D elastic graphene-crosslinked
carbon nanotube sponge/polyimide nanocomposite [J]. Advanced Functional Materials，2019，29（25）：1901383.
LAI Y M. Thermal properties of thermoplastic polyimide and its modified materials [D]. Nanjing：Nanjing University of
Technology, 2006.
[33]
[34]
来育梅. 热塑性聚酰亚胺及其改性材料的热性能研究[D]. 南京：南京工业大学, 2006.
All Rights Reserved.
[35]
GUO Y, XU G, YANG X, et al. Significantly enhanced and precisely modeled thermal conductivity in polyimide nanocomposites
with chemically modified graphene: Via in situ polymerization and electrospinning-hot press technology [J]. Journal of Materials
Chemistry C，2018，6（12）：3004-3015.
[36]
LUO H, LIU J, YANG Z, et al. Manipulating thermal conductivity of polyimide composites by hybridizing micro- and nano-sized
aluminum nitride for potential aerospace usage [J]. Journal of Thermoplastic Composite Materials，2020，33（8）：1017-1029.
杨涛, 张朋, 董波涛, 等. 热固性聚酰亚胺树脂基复合材料的增韧改性研究进展 [J]. 航空制造技术，2019，62（10）：66-72, 77.
YANG T, ZHANG P, DONG B T, et al. Research progress on toughening modification of thermosetting polyimide resin-based
composites [J]. Aerospace Manufacturing Technology，2019，62（10）：66-72, 77.
[37]
[38]
吕通健, 何天白, 刘维莲, 等. 高韧性PMR聚酰亚胺复合材料树脂基体的研究 [J]. 高分子材料科学与工程，1996（1）：139-143.
LYU T J, HE T B, LIU W L, et al. Study on the resin matrix of high toughness PMR polyimide composites [J]. Polymer Materials
Science and Engineering，1996（1）：139-143.
[39]
王文俊, 李小刚, 陆银秋, 等. LP-15聚酰亚胺树脂的增韧研究 [J]. 复合材料学报，2007，24（5）：23-27.
WANG W J, LI X G, LU Y Q, et al. Toughening of LP-15 polyimide resin [J]. Acta Materiae Compositae Sinica，2007，24（5）：
23-27.
[40]
熊磊, 张佐光, 李小刚, 等. PAEK增韧LP-15聚酰亚胺树脂体系性能研究 [J]. 航空材料学报，2006，26（2）：44-46, 51.
XIONG L, ZHANG Z G, LI X G, et al. Properties of PAEK toughened LP-15 polyimide resin system [J]. Journal of Aerospace
Materials，2006，26（2）：44-46, 51.
[41]
KE H, ZHAO L, ZHANG X, et al. Performance of high-temperature thermosetting polyimide composites modified with thermoplastic
polyimide [J]. Polymer Testing，2020，90：106746.
刘志真, 李宏运, 邢军, 等. RTM聚酰亚胺复合材料“离位”增韧技术研究 [J]. 航空材料学报，2008，28（6）：72-77.
LIU Z Z, LI H Y, XING J, et al. Research on "ex-situ" toughening technology of RTM polyimide composites [J]. Journal of
Aerospace Materials，2008，28（6）：72-77.
[42]
[43]
张朋, 周立正, 包建文, 等. 耐350℃ RTM聚酰亚胺树脂及其复合材料性能 [J]. 复合材料学报，2014，31（2）：345-352.
第 6 期王 姗，等：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展585
ZHANG P, ZHOU L Z, BAO J W, et al. Resistance to 350°C RTM polyimide resin and its composite properties [J]. Acta Materiae
Compositae Sinica，2014，31（2）：345-352.
[44]
孙醒吾. 含有苯并咪唑基团的热固性聚酰亚胺的增韧改性研究[D]. 长春：吉林大学, 2012.
SUN X W. Toughening modification of thermosetting polyimide containing benzimidazole groups[D]. Changchun：Jilin University,
2012.
[45]
YUE J, LI Y, ZHAO Y, et al. Thermal degradation behavior of carborane-containing phenylethynyl terminated imide systems [J].
Polymer Degradation and Stability，2016，129：286-295.
YUE J, LI Y, LI H, et al. Thermal curing of novel carborane-containing phenylethynyl terminated imide oligomers [J]. Rsc Advances，
2015，5（119）：98010-98019.
刘仪, 许晓洲, 莫松, 等. 含硅氧烷结构聚酰亚胺树脂的耐热稳定性及高温结构演变 [J]. 高等学校化学学报，2019，40（1）：
187-194.
LIU Y, XU X Z, MO S, et al. Thermal stability and high-temperature structural evolution of polyimide resins containing silicone
structures [J]. Journal of Higher Education Chemistry，2019，40（1）：187-194.
[46]
[47]
[48]
DUAN C, HE R, LI S, et al. Exploring the friction and wear behaviors of Ag-Mo hybrid modified thermosetting polyimide
composites at high temperature [J]. Friction，2020，8（5）：893-904.
DUAN C, HE R, LI S, et al. Effect of atomic oxygen on corrosion and friction and wear behavior of polyimide composites [J].
Journal of Applied Polymer Science，2020，137（10）：48441.
YANG M, ZHANG C, SU G, et al. Preparation and wear resistance properties of thermosetting polyimide composites containing solid
lubricant fillers [J]. Materials Chemistry and Physics，2020，241：122034.
HE G, LI Y, WU L, et al. Synergy of core-shell Cu@ rGO hybrids for significantly improved thermal and tribological properties of
polyimide composites [J]. Tribology International，2021，161：107091.
WU J, LIU H, WANG H, et al. Effects of TiO
2
decorated reduced graphene oxide on mechanical and tribological properties of
thermosetting polyimide[J]. Composite Interfaces, 2021, /10.1080/09276440.2021.1878766.
KIM J, KIM G, KIM S Y, et al. Fabrication of highly flexible electromagnetic interference shielding polyimide carbon black
ZHANG J, NI H, GONG M, et al. Realization of electromagnetic shielding performance for polyimide-matrix composite by self-
metallization[J]. Journal of Composite Materials, 2021, 55(26)：3849-3860.
GUO Y, WANG S, RUAN K, et al. Highly thermally conductive carbon nanotubes pillared exfoliated graphite/polyimide composites
[J]. npj Flexible Electronics，2021，5（1）：1-9.
WANG Y, ZHANG X, DING X, et al. Imidization-induced carbon nitride nanosheets orientation towards highly thermally conductive
polyimide film with superior flexibility and electrical insulation [J]. Composites Part B:Engineering，2020，199：108267.
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
composite using hot-pressing method [J]. Composites Part B:Engineering，2021，221：109010.
All Rights Reserved.
[54]
[55]
[56]
版权声明：本文标题：高性能聚酰亚胺树脂及其复合材料的研究进展 内容由网友自发贡献，该文观点仅代表作者本人， 转载请联系作者并注明出处：http://roclinux.cn/p/1735464062a1667898.html， 本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，一经查实，本站将立刻删除。
发表评论