一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜、制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114605681A(43)申请公布日2022.06.10(21)申请号202011443752.7C08K5/5397(2006.01)(22)申请日2020.12.08(71)申请人株洲时代华鑫新材料技术有限公司地址412000湖南省株洲市渌口区南洲新区江边村（南洲产业园内B2栋2单元208）(72)发明人张步峰廖波钱心远(74)专利代理机构深圳市兴科达知识产权代理有限公司44260专利代理师殷瑜(51)Int.Cl.C08J5/18(2006.01)C08L79/08(2006.01)C08L83/04(2006.01)C08K3/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜、制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜，通过在聚丙烯酸中按重量百分比掺杂2‑3％的2,5‑双{[4‑氨基苯氧基]苯基}二苯基氧膦、10‑15％的超支化聚硅氧烷以及4‑6％的纳米SiO2制备而成。本发明还提供了一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法。本发明还提供了一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的应用，将提供的高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜用于航天飞行器表面保护。本发明提供的一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜、制备方法及其应用的有益效果在于：力学性能和机械性能好，拉伸强度高，最高抗拉强度均高达89MPa左右，具有优异的耐原子氧性。CN114605681ACN114605681A权利要求书1/1页1.一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜，其特征在于：通过在聚丙烯酸中按重量百分比掺杂2‑3％的2,5‑双{[4‑氨基苯氧基]苯基}二苯基氧膦、10‑15％的超支化聚硅氧烷以及4‑6％的纳米SiO2制备而成。2.根据权利要求1所述的一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜，其特征在于：按重量百分比掺杂2％的2,5‑双{[4‑氨基苯氧基]苯基}二苯基氧膦、10％的超支化聚硅氧烷以及4％的纳米SiO2。3.根据权利要求1所述的一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜，其特征在于：按重量百分比掺杂3％的2,5‑双{[4‑氨基苯氧基]苯基}二苯基氧膦、15％的超支化聚硅氧烷以及6％的纳米SiO2。4.一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、将二苯基氧膦溶于非质子强极性溶剂中，搅拌后形成均相溶液，加入二氧化硅前驱体，在30‑45℃温度下搅拌，制成浆液；步骤二、将上述浆液中加入聚酰氨酸前驱体，加热到170‑180℃，反应8‑10小时后，得到浅表层富集二氧化硅前驱体的聚酰亚胺薄膜；步骤三、对所述的聚酰亚胺薄膜进行表面酸化处理，在聚酰亚胺薄膜表面原位诱导生成二氧化硅溶胶层；步骤四、继续加热，直至熔化，搅拌，得到聚酰氨酸胶浆；步骤五、按重量百分比，将10‑15％的超支化聚硅氧烷、2‑3％的2,5‑双{[4‑氨基苯氧基]苯基}二苯基氧膦以及4‑6％的纳米SiO2加入至聚酰氨酸胶浆，搅拌均匀；步骤六、流延，得到高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜。5.根据权利要求4所述的一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤一中，搅拌速度为600‑800转/分钟。6.根据权利要求4所述一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤三中，酸化处理时间为12‑15小时。7.根据权利要求4所述一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤四中，加热温度变化率为5‑7℃/分钟。8.根据权利要求4所述一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤四中，搅拌速度为200‑250转/分钟。9.根据权利要求4所述一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤六中，流延厚度为0.1‑0.15毫米。10.一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜的应用，其特征在于：将权利要求1‑9提供的高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜用于航天飞行器表面保护。2CN114605681A说明书1/4页一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及功能性聚酰亚胺薄膜技术领域，尤其涉及一种高强度耐原子氧聚酰亚胺透明薄膜、制备方法及其应用。背景技术[0002]大部分航天器运行在距地面200～700km的低地球轨道(lowearthorbit，LEO)。在这个轨道高度上有诸多环境因素影响航天器的运行和工作寿命，例如热循环、空间碎片、紫外辐照和空间原子氧，其中原子氧(atomicoxygen，AO)被证明是最重要和最危险的影响因素。低地球轨道运行的航天器与运行轨道中的原子氧发生撞击，其相对速度大约为8km/s，撞击冲量大约为1014～1015/cm