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随着当代技术工艺的不断提高,对一些高性能材料的需求也越来越强烈,比如高分子材料、聚合物等。聚酰胺酰亚胺(PAI)就是在此进程中应运而生且快速发展的一种高分子聚合物。其具有耐摩擦、耐腐蚀、耐高温性能,力学性能优异,可与多种物质进行复合,因此是一种适合当代社会的较理想的工程材料。但PAI传统的制备方法价格昂贵、污染严重,不太适合大规模的生产和应用。本文旨在用一种绿色经济的方法来制备PAI,将纳米ZrO2和SiO2复合到PAI中,考察了复合量对材料热学、力学性能的影响。(1)以均苯四甲酸二酐(PMDA)与L-丙氨酸为原料先合成一种单体二酸,之后以亚磷酸三苯酯(TPP)为缩合剂,与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)缩聚制备得到PAI。对合成工艺进行研究后发现,最优条件为:单体投料比为n单:n(ODA)=1.04:1、反应温度为120℃、反应时间为12h、TPP加入量为1.4m L。表征和测试结果表明:PAI已经被成功合成,合成的PAI具有较好的热稳定性能,T5为383.4℃,T10为403.2℃,Tg为264.34℃,800℃下的残炭率为19.6%;在常温下,样品的平均拉伸强度为60.83MPa、平均弹性模量为480.85MPa,平均弯曲强度为73.62MPa、平均弯曲模量为2556.73MPa,说明PAI具有较好的拉伸和弯曲强度,力学性能较为优异。(2)采用沉淀法成功制得了纳米ZrO2,用PVA改性后,将其与PAI进行复合,考察了纳米ZrO2复合量对材料热学、力学性能的影响。结果表明:PVA已成功改性ZrO2,改性后的纳米ZrO2分散性较好、不易团聚;且成功制备了ZrO2/PAI复合材料,当复合比为8%时,复合效果最佳;复合纳米ZrO2后,复合材料的热性能和力学性能得到了一定的提高,复合量为8%时,T5为409.1℃,T10为432.3℃,Tg为278.23℃,热性能最佳;拉伸强度为67.23MPa,弯曲强度为79.63MPa,力学性能最佳。(3)采用水热法成功制得了纳米SiO2,用CTAB对其改性,红外光谱分析发现CTAB的特征吸收峰出现在了SiO2的光谱中,说明CTAB已成功改性SiO2,改性后的纳米SiO2分散性较好、不易团聚。将改性后SiO2与PAI进行复合,成功制备了SiO2/PAI复合材料。表征和测试结果表明,当复合比为8%时,复合效果最佳,此时的T5为405.1℃,T10为425.6℃,Tg为275.42℃,热性能最佳;拉伸强度为65.38MPa,弯曲强度为77.45MPa,力学性能最佳。