[发明专利]一种单面抗原子氧的聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种单面抗原子氧的聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法，主要是应用于在太空飞行中的航天器，更确切地说涉及一种航天器用含气凝胶抗原子氧聚酰亚胺薄膜及其制备方法，属于航天材料应用技术领域。该复合薄膜包括上下两层，上层为复合材料层，下层为聚酰亚胺基膜，该复合材料层包括聚酰亚胺基膜和表面改性后的二氧化硅气凝胶薄膜。本发明的方法制备的薄膜一面是纯聚酰亚胺，一面是含有高浓度二氧化硅气凝胶的聚酰亚胺的双层复合膜，总膜厚为30‑130μm，该双层膜的抗原子氧性能优异，机械性能良好，能够有效地抗高低温冲击，能够满足航天领域对高性能抗原子氧薄膜材料的要求。

主权项

一种单面抗原子氧的聚酰亚胺复合薄膜，该复合薄膜包括上下两层，上层为复合材料层，下层为聚酰亚胺基膜层，所述的复合材料层包括聚酰亚胺基体和表面改性后的二氧化硅气凝胶薄膜；其特征在于：所述的二氧化硅气凝胶薄膜厚度为5‑10微米，其制备方法为：(1)将基片进行表面超声清洗后烘干；(2)二氧化硅溶胶的配制：第一步，将正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水以1：3：6的摩尔比进行混合并室温磁力搅拌0.5‑2h，然后加入含6.0×10‑4mol氯化氢的无水乙醇溶液1mL并继续回流搅拌0.5‑2h；第二步，在第一步得到的溶液中加入0.04mol氨水搅拌10‑50s后静置10s‑20min，得到二氧化硅溶胶；(3)二氧化硅气凝胶薄膜的制备：将步骤(1)得到的基片垂直插入到步骤(2)得到的二氧化硅溶胶内，并使其固定不动，同时，保持二氧化硅溶胶以5‑30cm/min的速度流出，待二氧化硅溶胶流完后，将基片取出并迅速浸入无水乙醇溶液中进行老化然后取出，重复浸入‑取出过程三次，每次浸入6‑24h，然后使用正己烷进行溶剂交换，溶剂交换12‑24h，得到二氧化硅气凝胶薄膜。