聚磷腈材料在航空航天及军工领域的应用研究

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1、第２６卷第４期中国塑料Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．４２０１２年４月ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＡｐｒ．，２０１２聚磷腈材料在航空航天及军工领域的应用研究宝冬梅１，２，刘吉平１＊（１．北京理工大学材料科学与工程学院，北京１０００８１；２．贵州民族学院化学与环境科学学院，贵州贵阳５５００２５）摘要：简要介绍了聚磷腈的结构和性能，概述了六氯环三磷腈、聚二氯磷腈和聚磷腈的合成方法，综述了其在航空航天及军工领域的应用，包括在耐高温阻燃涂层、阻燃泡沫橡胶、火箭发动机绝热层、密封材料等领域的应用，并指出了我国聚磷腈材料发展存在的问题，最后对聚磷腈的发展前景进行了展望。关键词：聚磷腈；阻燃；

2、航空航天；军工；应用中图分类号：ＴＱ３２４．２＋２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－９２７８（２０１２）０４－００１６－０６ＳｔｕｄｙｏｎＰｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＡｖｉａｔｉｏｎａｎｄＭｉｌｉｔａｒｙＦｉｅｌｄｓ１，２，ＬＩＵＪｉｐｉｎｇ１＊ＢＡＯＤｏｎｇｍｅｉ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎ

3、ｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄｓｏｆｈｅｘａｃｈｌｏｒｏｃｙｃｌｏｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ，ｐｏｌｙ（ｄｉｃｈｌｏｒｏ）ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ，ａｎｄｐｏｌｙ－ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏ

4、ｎｓｏｆｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｉｎａｖｉａｔｉｏｎａｎｄｍｉｌｉｔａｒｙｆｉｅｌｄｓｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｃｏａｔｉｎｇ，ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｆｏａｍｉｎｇｒｕｂｂｅｒ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒ，ａｎｄｓｅａｌｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅｍａｔｅｒｉａｌｉ

5、ｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ；ｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙ；ａｖｉａｔｉｏｎ；ｍｉｌｉｔａｒｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ司，日本的帝人公司和法国的Ａｔｏｃｈｅｍ公司均已实现０前言［１－５］聚磷腈系列产品的工业化生产。本文对聚磷腈的聚磷腈是一类具有特殊结构与性能的新型功能高结构、性能、合成方法及其在航空航天、军工中的应用分子材料，具有良好的光、热稳定性，抗氧化性，耐水、进行了综述。耐溶剂、耐油、耐化学品、耐辐射、耐高低温、生物相容１聚磷腈的结构和性能性好和不燃烧等优良性能，已经广泛应用于军事工业、航空

6、航天、功能材料、石油化工、生物医用材料、液晶及如图１所示，聚磷腈化合物不仅有Ｐ—Ｎ无机主光电材料等多个领域。在航空航天及军工领域中则大链，而且每个Ｐ原子上连有的２个侧基Ｒ１、Ｒ２可以是量用作耐高温阻燃材料、特种橡胶、弹性体材料、密封具有不同特性的有机基团（单一的或混合的），改变侧材料和含能材料等。美国的Ｆｉｒｅｓｔｏｎｅ、Ｈｏｒｉｚｏｎｅｓ公收稿日期：２０１２－０１－０９国家教育部“蓝火计划”项目（２０１１０９４１０２３）；贵州省科学技术基金项目［黔科合Ｊ字（２０１１）２０７４］图１聚磷腈的结构通式＊联系人，ｌｉｕｊｐ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎＦｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒ

7、ｅｏｆｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ２０１２年４月中国塑料·１７·基可赋予聚合物新的性能，从而使这类物质兼有有机进行修饰，使聚磷腈达到所需要的性能。根据所连侧［６］和无机聚合物的特性。基的不同，聚磷腈可以是水溶性的（Ｐ１），如图２（ａ）所［８］尽管各种聚磷腈化合物的特点各异，但都有一个示；可以是非水溶性的（Ｐ２），如图２（ｂ）所示；可以是共同的特点：具有柔顺的Ｐ、Ｎ骨架链，这使得聚合物链易被水降解的（Ｐ３），如图２（ｃ）所示；也可以是对水稳定［７］具有较大的自由度和较低的玻璃化转变温度（Ｔｇ）。的（Ｐ２），如图２（ｂ）所示；可以是塑料（Ｐ４），如图２（ｄ）所因此