航天器电子部件的绝缘问题一直是航天电子产品可靠性研究的重要组成部分。航天器电子部件在应用过程中面临着高低温交变、热真空、振动等各种复杂恶劣的空间环境。影响航天器电子产品绝缘性能的因素较多,包括器件本身的物理性能、绝缘结构设计以及绝缘材料的特性等。其中,绝缘材料的物理化学性能是影响航天器电子产品绝缘可靠性的主要因素之一。聚酰胺酰亚胺(PAI)是一类重要的航天电子器件用绝缘材料。PAI兼具聚酰胺(PA)材料的高力学性能以及聚酰亚胺材料的耐高温与高绝缘特性,因此在电工、电子产品中广泛用作电子元器件的漆包线漆与浸渍漆等。
PAI主要有两种合成工艺:(1)采用含酰亚胺环的二酸化合物与二胺或二酰氯化合物反应制备;(2)采用偏苯三酸酐或偏苯三酸酐酰氯与二异氰酸酯单体反应等。**种工艺优点是原材料种类丰富,可以根据需要对PAl的性能进行调控,缺点是合成路线相对较长,且在合成含酰亚胺环的二酸化合物时往往不可避免地在分子结构中引人大量柔性醚键链节,从而造成PAI玻璃化转变温度下降。相比之下,第二种合成工艺路线简洁,虽然原材料种类十分有限,但却是目前商业化PAI绝缘漆所采用的主要合成工艺。
目前商业化PAI绝缘漆所采用的二异氰酸酯单体主要是4,4’一二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。由该单体与偏苯三酸酐(TMA)制备的PAI浸渍漆具有200级的耐热等级 。由于制备PAI的商业化二异氰酸酯类单体的种类较为有限,因此近年来PAI材料功能化研究领域的进展相对较缓。
采用近年来国内商业化的二异氰酸酯单体3,3’一二甲基一4,4’一联苯二异氰酸酯(TODI)与MDI作为共聚单体,与TMA反应制备出一系列共聚型PAI。系统研究TODI的加入对PAl溶解性能、耐热性能、力学性能以及介电性能的影响规律。