一種單面抗原子氧的聚酰亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單面抗原子氧的聚酰亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法，主要是應(yīng)用于在太空飛行中的航天器，更確切地說涉及一種航天器用含氣凝膠抗原子氧聚酰亞胺薄膜及其制備方法，屬于航天材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合材料層，下層為聚酰亞胺基膜，該復(fù)合材料層包括聚酰亞胺基膜和表面改性后的二氧化硅氣凝膠薄膜。本發(fā)明的方法制備的薄膜一面是純聚酰亞胺，一面是含有高濃度二氧化硅氣凝膠的聚酰亞胺的雙層復(fù)合膜，總膜厚為30?130μm，該雙層膜的抗原子氧性能優(yōu)異，機(jī)械性能良好，能夠有效地抗高低溫沖擊，能夠滿足航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芸乖友醣∧げ牧系囊蟆?br>【專利說明】
-種單面抗原子氧的聚醜亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法，主要是應(yīng)用于 在太空飛行中的航天器，更確切地說設(shè)及一種航天器用含氣凝膠抗原子氧聚酷亞胺薄膜及 其制備方法，屬于航天材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在太空中尤其是近地軌道化E0)空間環(huán)境中存在大量的原子氧，原子氧本身的高 能量會(huì)造成飛行器上聚合物材料的剝蝕，從而導(dǎo)致其性能的劣化。另一方面，聚合物的剝蝕 產(chǎn)物還可能會(huì)對航天器表面、光學(xué)組件、熱控涂層W及太陽電池板等帶來二次污染。近年 來，聚合物材料的原子氧效應(yīng)研究受到了越來越廣泛的重視，它不僅是LEO空間環(huán)境效應(yīng)研 究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，同時(shí)也是航天器設(shè)計(jì)所必須考慮的關(guān)鍵因素之一。
[0003] 目前航天器使用的抗原子氧薄膜主要為Kapton型聚酷亞胺薄膜。Kapton是美國杜 邦公司生產(chǎn)的聚酷亞胺(PI)薄膜材料的商品名稱。聚酷亞胺(PI)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來 的耐熱性較高的一類高分子材料，被稱作為超越時(shí)代的材料，高溫下具備的卓越性能，能夠 與某些金屬相媳美，是目前所有報(bào)道的有機(jī)聚合物材料中具有最高耐溫等級的聚合物。此 夕h它還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性、阻燃性、電絕緣性、堅(jiān)初性W及其它機(jī)械性能。聚 酷亞胺可W用多種途徑合成，并可用各種方法加工成型，因此在航空、航天領(lǐng)域廣泛使用。 但美國宇航局(NASA)的飛行試驗(yàn)和一些地面模擬試驗(yàn)表明：Kapton暴露空間環(huán)境后，產(chǎn)生 質(zhì)量損失和厚度變化，熱學(xué)、光學(xué)、機(jī)械性能等也發(fā)生了明顯改變。因此，研究Kapton在原子 氧作用下其表面的侵蝕規(guī)律，并探索有效的防護(hù)途徑是很必要，也是很有意義的。
[0004] 前期的抗原子氧研究基本集中在基膜上增加鍛層已完成對基膜的防護(hù)，優(yōu)點(diǎn)是能 夠有效地保持基膜原有的機(jī)械性能，缺點(diǎn)是保護(hù)層的牢固程度很難提升，存在很多潛在的 被破壞危險(xiǎn)。現(xiàn)階段科學(xué)家們更加關(guān)注原位滲雜改性來提高Kapton薄膜的抗原子氧特性。 滲雜后薄膜往往耐高低溫沖擊性能和力學(xué)性能會(huì)降低，因此在提高材料的抗原子氧特性的 同時(shí)，需要考慮更多的空間環(huán)境因素。
[0005] 航天器在LEO空間環(huán)境中，裸露在空間中的部位如不需要透光的部位可W通過在 其表面鍛一層金屬膜的方法使其免受原子氧的侵蝕，但對于需要透光的部位如太陽能帆 板，一般在其表面貼覆一層聚酷亞胺基膜，但抗原子氧性能不佳，直接影響太陽能帆板的壽 命，為了解決運(yùn)一問題，可W在聚酷亞胺基膜上面蒸鍛一層二氧化娃薄膜，但該二氧化娃薄 膜與聚酷亞胺基膜的界面相容性差，容易脫落;還可W通過將納米二氧化娃滲雜到聚酷亞 胺基膜內(nèi)，但得到的復(fù)合薄膜的力學(xué)性能差，大大地限制其使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種單面抗原子氧的聚酷 亞胺復(fù)合薄膜及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0008] 一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基膜和表面改性后的二氧化娃 氣凝膠薄膜；
[0009] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0010] (1)將基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然后使 用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗；
[0011] (2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具體步驟 為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min，接著將 6.0Xl(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二步，在酸 催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置10s-20min，得到二氧化娃溶膠，其粘度為 20-1000mPa · S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TE0S: EtOH:出0:肥I: NH40H= 1:3: 6:6.0X10-4:4.0X10-2;
[0012] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠W5-30cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入6-2地，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑 交換12-24h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0013] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0014] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次12-24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0015] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次12-24h;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次， 溫度為50°C，每次12-24h;
[0016] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，干燥時(shí)間 為18-2地，得到表面改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0017] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[001 引
[0019] 其中，n = 2-10;
[0020] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0021] 將均苯四甲酸二酢加入到DMAC溶劑中，分批加入4.4 二氨基二苯酸，室溫反應(yīng) 12-2地，然后加入氨基硅烷偶聯(lián)劑，室溫?cái)埌?2-24h，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián) 劑的DMC溶液；
[0022] 所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑為氨己基Ξ乙氧基硅烷；
[0023] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為(15-11):10:
[0024] 所述的均苯四甲酸二酢與氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為(3-11) :2;
[0025] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為 (10g-30g):100ml^;
[0026] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[0027] 將4.4 二氨基二苯酸加入到DMAC溶劑中，分批加入均苯四甲酸二酢，室溫反應(yīng) 12-2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從基片上取下薄 膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜;刮平的溶液的厚度為150-700μπι，最后得到的 單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚度為30-130μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為 5-10μηι；
[00%]所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為:先升溫到100-130°C，干燥 l-3h，然后升溫到150-180°C，干燥1-化，最后在升溫到200-300°C，真空干燥4-12h;
[0029] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為1:1;
[0030] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為 (10g-30g)/100mL〇
[0031] 薄膜整體厚度為30-130微米，主要成分為Kapton型聚酷亞胺，體現(xiàn)出一體化成型 的雙層結(jié)構(gòu)，即含有聚酷亞胺化學(xué)結(jié)構(gòu)表面改性的氣凝膠的表面層(厚度為5-10微米)和純 聚酷亞胺樹脂的基膜層(厚度為25-125微米）。
[0032] 有益效果
[0033] (1)本發(fā)明復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合材料層，下層為聚酷亞胺基膜層， 總膜厚為30-130μπι，該雙層膜的抗原子氧性能優(yōu)異，機(jī)械性能良好，能夠有效地抗高低溫沖 擊，能夠滿足航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芸乖友醣∧げ牧系囊螅?br>[0034] (2)本發(fā)明的復(fù)合薄膜的主體為高性能Kapton型聚酷亞胺為基膜(下層），能夠確 保復(fù)合薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械性能，薄膜中含氣凝膠層(上層)僅占膜厚的極小一部分，對薄 膜整體力學(xué)性能影響較小，對比傳統(tǒng)使用無機(jī)填料全膜滲雜方式力學(xué)性能明顯占優(yōu)；
[0035] (3)本發(fā)明的復(fù)合薄膜中氣凝膠層是先成型的，在聚酷亞胺誘注成膜的后形貌不 變，且能夠做到即使不使用偶聯(lián)劑仍然能夠達(dá)到均勻分散的效果，傳統(tǒng)全膜滲雜方式為防 止無機(jī)填料團(tuán)聚必須使用偶聯(lián)劑，且不易均勻分散；
[0036] (4)本發(fā)明的復(fù)合薄膜中含氣凝膠層的厚度可通過控制氣凝膠薄膜的厚度來實(shí) 現(xiàn)，氣凝膠薄膜的厚度是由溶膠的粘度控制，方法簡單有效，且能夠獲得厚度均一的薄層；
[0037] (5)本發(fā)明的復(fù)合薄膜中含氣凝膠層為二氧化娃氣凝膠，該型氣凝膠薄膜制備工 藝簡單，可規(guī)?；苽?，且能夠制備出高濃度，均勻分析的二氧化娃層，該層的存在必將明 顯地提升聚酷亞胺薄膜的抗原子氧刻蝕性能；
[0038] (6)本發(fā)明的復(fù)合薄膜中利用新型偶聯(lián)劑增加氣凝膠與聚酷亞胺基體的相容性， 該偶聯(lián)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)式在表面修飾步驟為可溶性聚酷亞胺酸結(jié)構(gòu)，利于溶液加工，在聚酷亞 胺基膜熱固化步驟能夠同時(shí)被熱固化生產(chǎn)W聚酷亞胺結(jié)構(gòu)為主鏈的偶聯(lián)劑，與聚酷亞胺基 膜化學(xué)結(jié)構(gòu)相同，相容性極高，高低溫循環(huán)沖擊下，不會(huì)出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，有效地改善復(fù)合 薄膜的耐高低溫沖擊性能；
[0039] (7)利用聚酷胺酸誘注氣凝膠薄膜成膜的工藝，雙層膜一體成型工藝能夠保證雙 層膜之間沒有界面，確保上層膜不會(huì)脫落，還能有效地保持下層Kapton型聚酷亞胺薄層突 出的機(jī)械性能；
[0040] (8)所制備的雙層復(fù)合膜兼?zhèn)淞烁呖乖友跣阅?、耐高低溫沖擊性能、高機(jī)械性能 等特性，能夠作為高性能單面抗原子氧薄膜材料在航天領(lǐng)域使用。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本發(fā)明的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 如圖1所示，首先在清潔的玻璃基板上利用酸-堿催化法和浸潰提拉工藝制備出δ? ι? 微米厚度的氣凝膠層。酸-堿催化法能夠制備出的氣凝膠孔隙率較低，不易脫落，綜合性 能優(yōu)異。浸潰提拉工藝是最常用的二氧化娃氣凝膠制備工藝，形成氣凝膠薄膜較為均勻。δ? ι? 微米厚度的二氧化娃氣凝膠對復(fù)合薄膜力學(xué)性能影響較小，并且厚度足 W 保證復(fù)合薄膜 具有優(yōu)異的抗原子氧性能。
[0043] 利用過量的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸制備出酸酢封端的聚酷胺酸齊 聚物，重復(fù)單元η可在2-10之間調(diào)整。后帶有胺基的硅烷偶聯(lián)劑與過量的酸酢基團(tuán)反應(yīng)，審U 備出硅烷偶聯(lián)劑封端聚酷胺酸齊聚物。形成的齊聚物在下一步的實(shí)驗(yàn)中將基膜亞胺化步驟 形成含有Kapton型聚酷亞胺結(jié)構(gòu)。該偶聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)在于能夠明顯增加氣凝膠和聚酷亞胺基 膜之間的界面相容性。界面相容性的改善有助于明顯提高復(fù)合薄膜的耐高低溫沖擊性能。
[0044] 然后利用自配的、上段描述的新型含聚酷亞胺結(jié)構(gòu)硅烷偶聯(lián)劑/DMAC溶液改性二 氧化娃氣凝膠薄膜，用DMAC溶液清洗薄膜Ξ次，最后用正下醇溶液清洗薄膜Ξ次，在常壓條 件下干燥，可制備含聚酷亞胺結(jié)構(gòu)修飾的氣凝膠薄膜。該步工藝能夠保證氣凝膠微納結(jié)構(gòu) 上能夠修飾足夠量的偶聯(lián)劑，沒有連上的偶聯(lián)劑被完全除掉，降低偶聯(lián)劑對基膜性能的影 響。
[0045] 利用等摩爾比均苯四甲酸二酢和4.4'-二氨基二苯酸單體在DMAC溶液中制備出高 分子量的聚酷胺酸溶液，利用該聚酷胺酸溶液浸潰新型含聚酷亞胺結(jié)構(gòu)硅烷偶聯(lián)劑氣凝膠 薄膜，直至氣凝膠中空氣都被溶液占據(jù)。通過熱亞胺化方法將偶聯(lián)劑和誘注薄膜層中的聚 酷亞胺酸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為聚酷亞胺結(jié)構(gòu)，最后除去玻璃基片獲得抗原子氧的聚酷亞胺/二氧化 娃氣凝膠復(fù)合薄膜。該復(fù)合薄膜厚度30-130微米，而含氣凝膠層5-10微米。
[0046] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，所述的復(fù)合材料層包括
[0047] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜厚度為5-10微米，其制備方法為：
[0048] (1)將基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然后使 用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗；
[0049] (2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具體步驟 為:第一步，將正娃酸乙醋（TE0S)、無水乙醇化tOH)、去離子水化0)^1:3:6的摩爾比進(jìn)行 混合并室溫磁力攬拌0.5-化，然后加入含6.0 X l〇-4mol氯化氨化CI)的無水乙醇溶液ImL并 繼續(xù)回流攬拌0.5-化;第二步，在酸催化過的溶液即第一步得到的溶液中加入0.04mol氨水 (NH40H)攬拌10-50S后靜置10s-20min，得到二氧化娃溶膠，其粘度為20-1000mPa · S;二氧 化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TEOS: EtOH:此0: HCI: NH40H= 1:3:6:6.0 X 1〇-4:4.0 X 10 一 2 ，
[0050] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，具體 步驟為:將步驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟（1)得到的基片垂直插入 到容器中的二氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃 溶膠W5-30cm/min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇 溶液中進(jìn)行老化然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入6-2地，然后使用正己燒進(jìn)行 溶劑交換，溶劑交換12-24h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取 代，得到二氧化娃氣凝膠薄膜。
[0051] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0052] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的二甲基乙 酷胺(DMAC)溶液中浸泡，溫度為30-60°C，時(shí)間12-2地，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改 性處理；
[0053] (2)用二甲基乙酷胺(DMAC)對步驟（1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫 清洗，溫度為30-60°C，時(shí)間12-24h;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn) 行恒溫清洗，溫度為30-60°C，時(shí)間12-24h;
[0054] (3)重復(fù)步驟(1)-(2) 1-2 次；
[0055] (4)對步驟(3)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80-100°C，干燥 時(shí)間為18-24h，得到表面改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜。
[0056] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0化7]
[0化引 其中，n = 2-10。
[0059] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0060] 將均苯四甲酸二酢加入到DMAC溶劑中，加入4.4 二氨基二苯酸，室溫反應(yīng)12- 2地，然后加入氨基硅烷偶聯(lián)劑，室溫?cái)埌?2-2地，得到含聚酷亞胺酸
[0061 ] 所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑為氨己基Ξ乙氧基硅烷；
[0062] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為(15-11): 10;
[0063] 所述的均苯四甲酸二酢與氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為(3-11) :2;
[0064] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為 (10g-30g)：lOOmLo
[0065] 單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法，步驟為：
[0066] 將4.4 二氨基二苯酸加入到DMAC溶劑中，加入均苯四甲酸二酢，室溫反應(yīng)12- 2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改性后的二氧化娃氣 凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從基片上取下薄膜， 得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜;刮平時(shí)溶液的厚度為150-700μπι，最后得到的單面 抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚度為30-130μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為5-10 μηι。
[0067] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為:先升溫到100-130°C，干燥 l-3h，然后升溫到150-180°C，干燥1-化，最后在升溫到200-300°C，真空干燥4-12h;
[0068] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為1:1;
[0069] 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為 (10g-30g)：100mL〇
[0070] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0071] 實(shí)施例1
[0072] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0073] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0074] (1)將玻璃基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然 后使用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗;所用的基片必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理后 方可進(jìn)行浸潰提拉操作，運(yùn)是主要是為了除去其表面粘附的灰塵等污染物，保證制備氣凝 膠薄膜的均勻性；（2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具 體步驟為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min， 接著將6.0Xl(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二 步，在酸催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置10s，得到二氧化娃溶膠，其粘度 為20m化· S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TE0S: EtOH:此0 :HCI :NH40H= 1: 3:6: 6.0X10-4:4.0X10-2;
[0075] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠Wl5cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入12h，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交 換15h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化娃氣凝 膠薄膜；
[0076] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0077] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0078] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次2地;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫 度為50°C，每次24h;
[0079] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，得到表面 改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0080] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0081]
[0082] 其中，η; 5
[0083] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0084] 將0.12mol均苯四甲酸二酢加入到lOOmLDMAC溶劑中，分批加入0.1mol4.4'-二氨 基二苯酸，室溫反應(yīng)2地，然后加入0.04mol氨基硅烷偶聯(lián)劑(氨己基Ξ乙氧基硅烷），室溫?cái)?拌2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液；
[0085] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[0086] 將0.1mol均苯四甲酸二酢加入到100血DMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨基 二苯酸，室溫反應(yīng)2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從 基片上取下薄膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜；
[0087] 刮平后溶液的厚度為150μπι，最后得到的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚 度為30μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為如m;
[0088] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到130°C，干燥化， 然后升溫到170°C，干燥化，最后在升溫到200°C，真空干燥地。
[0089] 實(shí)施例2
[0090] 一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0091 ]所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0092] (1)將玻璃基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然 后使用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗;所用的基片必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理后 方可進(jìn)行浸潰提拉操作，運(yùn)是主要是為了除去其表面粘附的灰塵等污染物，保證制備氣凝 膠薄膜的均勻性；（2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具 體步驟為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min， 接著將6.0 X l(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二 步，在酸催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置Imin，得到二氧化娃溶膠，其粘度 為620m化· S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TE0S: EtOH:也0: HCI: N也0H = 1:3:6: 6.0X10-4:4.0X10-2;
[0093] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠Wl5cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入12h，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交 換15h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化娃氣凝 膠薄膜；
[0094]所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[00M] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0096] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次2地;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫 度為50°C，每次24h;
[0097] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，得到表面 改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0098] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0099]
[0100] 其中，η; 5
[0101] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0102] 將0.12mol均苯四甲酸二酢加入到lOOmLDMAC溶劑中，分批加入0.1mol4.4'-二氨 基二苯酸，室溫反應(yīng)2地，然后加入0.04mol氨基硅烷偶聯(lián)劑(氨己基Ξ乙氧基硅烷），室溫?cái)?拌2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液；
[0103] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[0104] 將0.1mol均苯四甲酸二酢加入到100血DMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨基 二苯酸，室溫反應(yīng)2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從 基片上取下薄膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜；
[0105] 刮平后溶液的厚度為150μπι，最后得到的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚 度為30μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為7μπι;
[0106] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到130°C，干燥化， 然后升溫到170°C，干燥化，最后在升溫到200°C，真空干燥地。
[0107] 實(shí)施例3
[0108] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0109] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0110] (1)將玻璃基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然 后使用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗;所用的基片必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理后 方可進(jìn)行浸潰提拉操作，運(yùn)是主要是為了除去其表面粘附的灰塵等污染物，保證制備氣凝 膠薄膜的均勻性；（2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具 體步驟為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min， 接著將6.0Xl(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二 步，在酸催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置Imin，得到二氧化娃溶膠，其粘度 為620m化· S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TEOS: EtOH:出0: HCI: NH40H= 1:3:6: 6.0X10-4:4.0X10-2;
[0111] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠Wl5cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入12h，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交 換15h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化娃氣凝 膠薄膜；
[0112] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0113] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0114] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次2地;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫 度為50°C，每次24h;
[0115] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，得到表面 改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0116] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0117]
[011引 其中，n;5
[0119] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0120] 將0.12mol均苯四甲酸二酢加入到lOOmLDMAC溶劑中，分批加入0.1mol4.4'-二氨 基二苯酸，室溫反應(yīng)2地，然后加入0.04mol氨基硅烷偶聯(lián)劑(氨己基Ξ乙氧基硅烷），室溫?cái)?拌2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液；
[0121] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[0122] 將0.1mol均苯四甲酸二酢加入到100血DMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨基 二苯酸，室溫反應(yīng)2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從 基片上取下薄膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜；
[0123] 刮平后溶液的厚度為700μπι，最后得到的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚 度為130μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為7μπι;
[0124] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到130°C，干燥化， 然后升溫到170°C，干燥化，最后在升溫到200°C，真空干燥地。
[0125] 實(shí)施例4
[0126] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0127] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0128] (1)將玻璃基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然 后使用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗;所用的基片必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理后 方可進(jìn)行浸潰提拉操作，運(yùn)是主要是為了除去其表面粘附的灰塵等污染物，保證制備氣凝 膠薄膜的均勻性；（2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具 體步驟為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min， 接著將6.0Xl(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二 步，在酸催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置20min，得到二氧化娃溶膠，其粘 度為2000m化· S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TE0S: EtOH:出0:肥I:NH40H= 1:3: 6:6.0X10-4:4.0X10-2;
[0129] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠Wl5cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入12h，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交 換15h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化娃氣凝 膠薄膜；
[0130] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0131] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0132] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次2地;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫 度為50°C，每次24h;
[0133] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，得到表面 改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0134] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0135]
[0136] 其中，η; 5
[0137] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[013引將0.12mol均苯四甲酸二酢加入到lOOmLDMAC溶劑中，分批加入0.1mol4.4'-二氨 基二苯酸，室溫反應(yīng)2地，然后加入0.04mol氨基硅烷偶聯(lián)劑(氨己基Ξ乙氧基硅烷），室溫?cái)?拌2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液；
[0139] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[0140] 將0.1mol均苯四甲酸二酢加入到100血DMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨基 二苯酸，室溫反應(yīng)2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從 基片上取下薄膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜；
[0141] 刮平后溶液的厚度為700μπι，最后得到的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚 度為130μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為ΙΟμπι;
[0142] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到130°C，干燥化， 然后升溫到170°C，干燥化，最后在升溫到200°C，真空干燥地。
[0143] 實(shí)施例5
[0144] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上層為復(fù)合 材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，該復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改性后的二氧化 娃氣凝膠薄膜；
[0145] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的制備方法為：
[0146] (1)將玻璃基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干;清洗步驟為:先使用丙酬超聲清洗，然 后使用無水乙醇超聲清洗，最后使用蒸饋水超聲清洗;所用的基片必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理后 方可進(jìn)行浸潰提拉操作，運(yùn)是主要是為了除去其表面粘附的灰塵等污染物，保證制備氣凝 膠薄膜的均勻性；（2)二氧化娃溶膠的配制:采用酸/堿二步催化工藝制備二氧化娃溶膠，具 體步驟為:第一步，將TE0S、Et0H和去離子水W1:3:6的摩爾比進(jìn)行混合并磁力攬拌30min， 接著將6.0Xl(T4mol氯化氨的無水乙醇溶液加入上述溶液中并繼續(xù)回流攬拌50min;第二 步，在酸催化過的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0s后靜置10s，得到二氧化娃溶膠，其粘度 為20m化· S;二氧化娃溶膠中各組分的最終摩爾比是TE0S: EtOH:此0 :HCI :NH40H= 1: 3:6: 6.0X10-4:4.0X10-2;
[0147] (3)二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:采用浸潰提拉法制備二氧化娃氣凝膠薄膜，將步 驟(2)得到的二氧化娃溶膠倒入容器中，迅速將步驟(1)得到的基片垂直插入到容器中的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并用手輕按住基片上方，使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠Wl5cm/ min的速度流出，待二氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化 然后取出，重復(fù)浸入-取出過程Ξ次，每次浸入12h，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交 換15h，W使二氧化娃氣凝膠薄膜中的水和無水乙醇全部被正己燒取代，得到二氧化娃氣凝 膠薄膜；
[0148] 所述的二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為：
[0149] (1)將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液 中浸泡Ξ次，溫度為50°C，每次24h，對二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行表面改性處理；
[0150] (2)用DMAC對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫度為 50°C，每次2地;最后用正下燒將改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜表面進(jìn)行恒溫清洗Ξ次，溫 度為50°C，每次24h;
[0151] (3)對步驟(2)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80°C，得到表面 改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜；
[0152] 所述的步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：
[0153]
[0154] 其中，η; 10
[0155] 含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為：
[0156] 將0.1 Imol均苯四甲酸二酢加入到lOOmLDMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨 基二苯酸，室溫反應(yīng)2地，然后加入0.04mol氨基硅烷偶聯(lián)劑(氨己基Ξ乙氧基硅烷），室溫?cái)?拌2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液；
[0157] -種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法為：
[015引將0.1mol均苯四甲酸二酢加入到100血DMAC溶劑中，分批加入0. lmol4.4 ' -二氨基 二苯酸，室溫反應(yīng)2地，得到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從 基片上取下薄膜，得到單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜；
[0159] 刮平后溶液的厚度為150μπι，最后得到的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚 度為30μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為如m;
[0160] 所述的亞胺化處理過程為:程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到130°C，干燥化， 然后升溫到170°C，干燥化，最后在升溫到200°C，真空干燥地。
[0161] 上述實(shí)施例1-5中獲得樣品抗原子氧性能、力學(xué)性能及熱力學(xué)性能如表1所示。
[0162] 表1 .Ξ個(gè)實(shí)施例所制備的薄膜各種性能表征數(shù)值
[0163]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:該復(fù)合薄膜包括上下兩層，上 層為復(fù)合材料層，下層為聚酷亞胺基膜層，所述的復(fù)合材料層包括聚酷亞胺基體和表面改 性后的二氧化娃氣凝膠薄膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:所述的 二氧化娃氣凝膠薄膜厚度為5-10微米，其制備方法為： (1) 將基片進(jìn)行表面超聲清洗后烘干； (2) 二氧化娃溶膠的配制：第一步，將正娃酸乙醋、無水乙醇、去離子水W1: 3:6的摩爾 比進(jìn)行混合并室溫磁力攬拌0.5-化，然后加入含6.0 X l〇-4mol氯化氨的無水乙醇溶液ImL并 繼續(xù)回流攬拌0.5-化;第二步，在第一步得到的溶液中加入0.04mol氨水?dāng)埌?0-50S后靜置 10s-20min，得到二氧化娃溶膠； (3) 二氧化娃氣凝膠薄膜的制備:將步驟（1)得到的基片垂直插入到步驟(2)得到的二 氧化娃溶膠內(nèi)，并使其固定不動(dòng)，同時(shí)，保持二氧化娃溶膠W5-30cm/min的速度流出，待二 氧化娃溶膠流完后，將基片取出并迅速浸入無水乙醇溶液中進(jìn)行老化然后取出，重復(fù)浸入- 取出過程Ξ次，每次浸入6-2地，然后使用正己燒進(jìn)行溶劑交換，溶劑交換12-2地，得到二氧 化娃氣凝膠薄膜。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:所述的 二氧化娃氣凝膠薄膜的表面改性方法為： (1) 將二氧化娃氣凝膠薄膜放入到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的二甲基乙酷胺 溶液中浸泡，溫度為30-60°C，時(shí)間12-24h; (2) 對步驟(1)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜表面首先用二甲基乙酷胺進(jìn)行恒溫清洗，然 后用正下燒進(jìn)行恒溫清洗，使用二甲基乙酷胺清洗時(shí)溫度為30-60°C，時(shí)間12-24h;使用正 下燒清洗時(shí)，溫度為30-60°C，時(shí)間12-24h; (3) 重復(fù)步驟(1)-(2)1-2次； (4) 對步驟(3)得到的二氧化娃氣凝膠薄膜進(jìn)行常壓干燥，溫度為80-100°C，干燥時(shí)間 為18-2地，得到表面改性后的二氧化娃氣凝膠薄膜。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:所述的 步驟(1)中含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：其中，n = 2-10。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:含聚酷 亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC溶液的制備方法為： 將均苯四甲酸二酢加入到DMAC溶劑中，加入4.4 ' -二氨基二苯酸，室溫反應(yīng)12-24h，然 后加入氨基硅烷偶聯(lián)劑，室溫?cái)埌?2-2地，得到含聚酷亞胺酸齊聚物的硅烷偶聯(lián)劑的DMAC 溶液。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜，其特征在于:所述的 氨基硅烷偶聯(lián)劑為氨己基Ξ乙氧基硅烷； 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為（15-11): 10; 所述的均苯四甲酸二酢與氨基硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為(3-11) :2; 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為（lOg- 30g)：lOOmLo7. -種如權(quán)利要求1-6任一所述的單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法，其 特征在于步驟為： 將4.4 ' -二氨基二苯酸加入到DMAC溶劑中，加入均苯四甲酸二酢，室溫反應(yīng)12-2地，得 到聚酷亞胺酸溶液，將得到的聚酷亞胺酸溶液均勻涂覆到表面改性后的二氧化娃氣凝膠薄 膜上，使用刮刀將聚酷亞胺酸溶液刮平，然后亞胺化處理，最后從基片上取下薄膜，得到單 面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜;刮平時(shí)溶液的厚度為150-700μπι，最后得到的單面抗原子 氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的厚度為30-130μπι，其中二氧化娃氣凝膠薄膜的厚度為5-10WI1。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種單面抗原子氧的聚酷亞胺復(fù)合薄膜的制備方法，其特征 在于： 所述的亞胺化處理過程為：程序升溫，程序升溫過程為：先升溫到100-130°C，干燥1- 池，然后升溫到150-180°C，干燥1-化，最后在升溫到200-300°C，真空干燥4-12h; 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的摩爾比為1:1; 所述的均苯四甲酸二酢與4.4'-二氨基二苯酸的質(zhì)量和與DMAC溶劑的比值為（lOg- 30g)：lOOmLo
【文檔編號】B32B27/28GK105835498SQ201610168046
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】高鴻, 張靜靜, 邢焰, 劉泊天, 王永建, 王向軻, 于翔天
【申請人】中國空間技術(shù)研究院