一种耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料及制备方法

摘要

一种耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料，它由以下组分：（A）聚合物，用量为100份；（B）溶胶－凝胶前驱体，用量为20～150份；（C）用量分别不同的溶剂、固化剂和催化剂构成。一种耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料的制备方法，有五大步骤：一、按质量比称取聚合物和溶胶－凝胶前驱体；二、制备溶胶-凝胶前驱体溶液；三、制备聚合物溶液；四、制备耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料溶液；五、制出耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料。本发明利用溶胶-凝胶过程的水解-缩聚反应，在聚合物中原位生成不与原子氧反应的无机相制得有机无机/无机杂化材料。该杂化材料具有较好的耐原子氧剥蚀性能，较好地解决了航天器用高分子材料受原子氧剥蚀严重的问题。

主权项

一种耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料的制备方法，其特征在于：用聚酰亚胺树脂制备耐原子氧剥蚀的有机/无机杂化材料，制备方法如下所述：(a)称取聚合物前驱体ODA、PMDA和溶胶－凝胶前驱体TEOS按ODA:PMDA:TEOS质量比＝50:55:40称取；(b)配制聚酰胺酸PAA溶液ODA 50份，溶剂DMAC 500份，将ODA溶入DMAC中，搅拌混合均匀，得ODA/DMAC溶液中；在搅拌状态下，将55份PMDA分5次加入ODA/DMAC溶液中，每次搅拌10分钟左右，使其尽量溶解完全，溶解后溶液变为金黄色的黏稠液体，继续搅拌2小时，使溶液完全反应，得到聚酰胺酸溶液；(c)配制溶胶‑凝胶前驱体溶液TEOS 40份，水20份，乙醇50份；将水与乙醇放入反应釜中，用搅拌机搅拌，500转/分，滴加TEOS，使体系混合均匀，制得溶胶－凝胶前驱体溶液；(d)配制杂化材料溶液在搅拌状态下，将步骤(c)的前驱体溶液添加到步骤(b)的聚合物溶液中，用搅拌机搅拌，500转/分，使体系混合均匀，制得耐原子氧剥蚀杂化材料溶液；(e)制得二氧化硅/聚酰亚胺树脂杂化材料薄膜将上述(d)制得的混合溶液放入真空室中进行真空除气处理，真空室气压为400Pa；由真空室中取出混合溶液后，在平板玻璃上溶液浇铸成膜；将薄膜放入真空干燥箱中80℃保温1小时，再120℃保温1小时，再150℃保温1小时，再180℃保温2小时，再220℃保温1小时，再250℃保温2小时，制得二氧化硅/聚酰亚胺树脂杂化材料薄膜。