聚酰亚胺杂化材料的制备及性能研究(6)
1.5.2.5 PI/环氧树脂复合材料
环氧树脂(EP)具有优异的粘结性、良好的热性能和力学性能， 然而纯EP脆性大， 热性能及电性能等也有待进一步提高。耐热性、粘结强度和剪切强度方面均有所提高。作为粘合剂使用的PI常要求其具备一定的剪切强度并且能耐高低温，然而纯PI粘合剂粘结性能差并且具有很高的加工温度。若将PI和环氧树脂共混复合改性，可使两者的优点得到综合，使共混物在耐热性、粘结强度和剪切强度方面均有所提高。得到性能优良的PI粘合剂。
PI/环氧树脂复合材料的制备主要有两种方法：一是通过将PI与环氧树脂共混得到，二是采用PI固化剂将环氧树脂固化。陈鸣才和Hourston等[18]将PEI硝化后再与环氧树脂复合，发现硝化后的PEI与环氧树脂有较好的相容性，二者结合时两相界面的作用力，大大改善了增强且增韧效果。
1.5.3 无机物改性聚酰亚胺的主要制备方法
制备PI/无机物复合材料常用方法[19]有三种：溶胶-凝胶法、插层复合法、直接分散法。
(1) 溶胶-凝胶法是目前制备聚酰亚胺( PI) 纳米复合材料最常用的方法之一。溶胶-凝胶法很早就被用于制备无机纳米粒子，是一种制备有机-无机杂化材料比较成熟的方法，它自身具有很多优点，如反应可以在低温条件下进行，纳米粒子可以更好的均匀地分散， 操作简单等。其基本原理是：PI的单体或前驱体PAA，能与无机颗粒的前驱体在相同的溶剂中发生水解和缩合反应，再经过凝胶化作用，无机颗粒在PI薄膜中形成了非晶态的三位网络结构，形成与PI具有良好相容性的凝胶。可以通过控制反应条件，制备不同尺度的无机颗粒PI杂化材料。用该方法制得的聚酰亚胺( PI)纳米复合材料尺度大小稳定性和热稳定性提高、热膨胀系数减小，其中最典型的代表就是PI/ SiO2复合材料的制备。
(2) 插层复合法也是常用的有效方法之一。插层法是利用蒙脱土、膨润土等无机粘土的层状结构，将可溶(熔) 的PI 或PI 的前驱体插层到粘土层间， 粘土在PI 的前驱体聚合或与PI 熔体混合的过程中剥离为纳米尺度的结构片层，均匀分散到PI 基体中而成聚酰亚胺( PI) 纳米复合材料。主要包括聚合物插层法和插层聚合法，前者是将可溶性PI插入到片层结构中；后者是将有机单体或PAA插入到片层结构中进行原位聚合。无论是哪种插层法，为确保实现层间的插层或者剥离，在制备前都必须对层状无机颗粒进行有机化处理，增大层间距或片层剥离，使片层能够均匀得分散在PI基体中，使二者之间的界面面积大大增加。片层与聚合物间形成的强化学键，能大幅度地提高材料的性能。此方法可赋予复合材料优异的力学性能和电、磁、非线性光等物理性能。插层法多用于制备PI/粘土复合物，目前可插入层状结构的无机化合物有硅酸盐类粘土、磷酸盐类、石墨、金属氧化物等。
(3) 直接分散法，是将粒子直接分散到聚酰胺酸中，然后在原位使其亚胺化从而制得聚酰亚胺(PI) 纳米复合材料的一种方法。主要包括溶液共混、熔融共混和乳液共混。该方法是制备PI/无机物复合材料最简便、最直接的方法。一般采用机械共混、超声波分散等常用手段进行混合，使无机颗粒（如微粉或超微粉和分子筛等）直接分散于PI或其前驱体PAA溶液中，然后在一定条件下进行亚胺化，得到PI/无机物复合材料。由于直接分散是将无机粒子与PI基体物理方法的混合，共混效果不是特别好，因而目前利用此法制备性能优异PI/无机物复合材料的并不多见。
2 实验部分
2.1 聚酰亚胺预聚体-聚酰胺酸的制备
2.1.1 原料、试剂与仪器
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