聚酰亚胺（PI）是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，在高温环境下具有较好的韧性、机械强度、耐腐蚀、耐辐射、耐热性和阻燃性，是高分子材料中综合性能较好的一种。由于芳环和酰亚胺键的共轭，以及由酰亚胺键介导的强分子间力的存在，芳族聚酰亚胺（PI）重量轻且柔韧，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，均有出色的表现，被誉为“解决问题的能手”。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，广泛应用于航空、航天、微电子、特种纤维等领域。上世纪60年代，各国都在进行聚酰亚胺的研究、开发及利用。聚酰亚胺为列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

随着聚酰亚胺的大规模推广使用，在生产聚酰亚胺薄膜的厂家中，常会看到堆积如山的聚酰亚胺薄膜废料。而当前废料的主要处理方法是焚烧和掩埋。这样处理有两个弊端，一是破坏生态、污染环境，二则浪费资源。由于合成聚酰亚胺用的单体原料贵、厂家生产工艺落后，所以聚酰亚胺的价格相比一般通用塑料较贵，生产成本较高。因此，如何有效回收，利用聚酰亚胺薄膜废料成为一个需要解决的问题。

聚酰亚胺薄膜废料的回收，利用有多种方法。传统方法为回收单体原料。吕亮等人发明了一种回收加工改性聚酰亚胺薄膜废料的方法。该方法将废料粉碎至长度小于5mm的碎片，放于浓氨水中水解，反应结束后用进行离心或者过滤；将分离得到的滤液用盐酸酸化后，析出粗均苯四甲酸；将分离得到的滤液用盐酸酸化或硫酸洗涤后，进行第二次离心或过滤，得到粗4,4^/-二氨基二苯醚水溶液。再经过一定处理得到纯度较高的原料。该方法加快了反应速率，缩短了时间，提高了水解产品的浓度。

传统回收单体的方法有着一定的缺点，一是使用了过多的酸和碱，造成了浪费并污染坏境；二是回收的单体纯度不高，用此单体再次合成的聚酰亚胺分子量较低，性能较差。所以本课题更加关注以聚酰亚胺废膜为原料改性酚醛复合材料。

酚醛树脂（PF）是高分子聚合物中人类最早使其工业化并广泛应用于国民经济各领域的材料，研究历史已有近百年。酚醛树脂的出现使得许多新工艺得到实现，并且促使更多的人参与树脂的开发。随着现代加工技术的发展，酚醛树脂的耐高温性被社会各界所重视。因此，加强对酚醛树脂耐热性的研究具有重要的现实意义，可以改善其耐热性，从而让该材料在更多的领域得到有效的应用。

传统酚醛树脂产品具有脆性大，易粉化等缺点，限制了酚醛树脂的应用。传统解决脆性的改性方法结果往往顾此失彼，酚醛树脂的韧性改进了，但耐热性、耐燃性等重要性能却在不同程度上被削弱。

为了进一步提高酚醛树脂的耐热性和改善韧性，结合前文提到的聚酰亚胺具有优良的耐热性和韧性，聚酰亚胺薄膜废料改性酚醛树脂复合材料有了可行性和实用性，具有巨大的潜力。聚酰亚胺薄膜废料改性酚醛树脂复合材料，不但使聚酰亚胺废料得以回收利用，而且使酚醛树脂的性能得到提高。

本课题以酚醛树脂为主体，引入聚酰亚胺薄膜废料粉末以提高其性能，并加入具有高耐磨性和高耐烧蚀性等优点的氧化锆作为功能填料。将其用行星球磨机共混后，在高温中固化成型，制备聚酰亚胺改性酚醛树脂复合材料，提高其热学性能，使其在航空航天等高温领域有诱人的前景。本课题将使用模压工艺高温固化制备聚酰亚胺改性酚醛树脂复合材料，并通过各种技术手段对其形貌和性能进行表征。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备聚酰亚胺粉末，并将其与酚醛树脂粉末等共混。采用模压工艺制备聚酰亚胺改性酚醛复合材料。改变聚酰亚胺粉末的用量，得到聚酰亚胺含量不同的酚醛树脂复合材料。