中文摘要：

将选定聚酰亚胺前驱体与辐射降解型聚合物的单体共混形成均相液体，利用钴-60源的γ射线在惰性气氛和低剂量率条件下引发共聚合反应，形成具有微相分离结构的酰亚胺和降解性链段的固态共聚体，再经加速器产生的电子束在MGy级高剂量条件下辐照促使其内部分子结构的重排和降解性链段的原位辐解，探索、发展特定技术方法去除辐解产物，获得胞体直径为纳米级的、热分解温度>500℃、介电常数<2.5的精细微孔化聚酰亚胺功能材料。核辐射的强穿透能力、射线引发化学反应的微观随机性并且不必使用引发剂等特点，有利于获得均匀的微孔分布结构和高纯度的目标产物，不仅能够保持聚酰亚胺基体树脂优异的耐辐射、耐高温、阻燃等性能，其力学性能尤其是柔性回弹能力以及介电性能、透波能力等都有望优于现有化学或物理成孔方法所得材料，可用于高温介电材料（灌封材料以及高温电路基板等）、轻质高强结构材料以及微纳孔分离功能材料等领域。

结论摘要：

小型化、微型化、高度集成化等对聚酰亚胺（PI）材料的介电参数等提出了特殊要求,在材料中引入微米或纳米级的微孔是提高介电性能的有效方法；纳米微孔化则能够在不降低材料力学性能甚至提高其阻尼性能的同时，降低材料的宏观密度，实现轻量化。本项目利用射线束引发特定的化学反应，探索了PI材料的精细微孔化的相关问题。用钴-60的γ射线引发甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合单体的聚合反应，形成MAA\AN\AM的共聚物和PMMA链段微区，经热处理酰亚胺化制备了聚甲基丙烯酰亚胺（PMI），同时PMMA链段微区降解形成微孔结构。结果表明，在选定温度条件下热处理过程中相应基团酰亚胺化和PMMA降解成孔同时进行，SEM分析结果表明产物为闭孔结构；经TG/DTA分析测定，所得微孔材料的起始热分解温度达345℃。用直线加速器产生的10 MeV电子束引发双马来酰亚胺（BMI）与MMA共混单体的聚合反应，形成酰亚胺和降解性链段的微相分离固态结构体；在管式炉中减压程序升温作后续热处理去除辐解产物，获得了具有纳米孔径的微孔化聚双马来酰亚胺（PBMI）。结果表明，电子束引发了BMI前驱体中的C=C双键的开链聚合反应，并有酰亚胺化反应发生；所得纳米微孔其分布均匀、孔径在50 nm左右；实验测得微孔化PBMI的热分解峰值温度为413℃，表现出良好的热稳定性。以均苯四酸二酐和多苯基多异氰酸酯为主要原料，采用一步合成法，通过浇注成型、限定空间反应发泡，制备了一种闭孔结构的多孔芳环PI材料。材料的孔径在200～300 μm之间，平均密度为0.4 g？cm-3，孔隙率为4.31 mm-2。在FTIR谱图的1778cm-1、1723cm-1、1371cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰。经受1000kGy的高剂量γ射线辐照后，材料的FTIR谱或者电子自旋共振（ESR）谱图未有明显变化，表明核辐射耐受性能优良。当样品形变量为10%时，实验测得抗压强度达6.12 MPa；起始分解温度高达550℃，表明该多孔芳环PI材料具有优异热稳定性能。本项目充分利用射线束直接引发相关化学反应从而获得高纯度产物的特点，发展了核辐射技术应用于合成精细微孔化PI功能材料的新技术，并探索了具有芳环结构的高温型特种多孔聚酰亚胺的合成，达到了预期研究目标。