聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性能和極高的力學(xué)性能，作為纖維增強復(fù)合材料基體樹脂已在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著航空航天技術(shù)的快速發(fā)展，飛行器速度不斷提高，因此，對復(fù)合材料的耐溫等級和熱氧化穩(wěn)定性提出了更高的要求。
目前，提高聚酰亞胺樹脂的耐高溫性能主要是通過在分子主鏈上引入剛性較大的結(jié)構(gòu)單元、增強聚合物分子鏈間的相互作用或者增大聚合物的交聯(lián)密度等方法實現(xiàn)。但是增加聚合物分子鏈剛性和增強分子間相互作用，會造成樹脂熔體黏度的大幅提高，成型工藝性下降以及樹脂與增強材料的界面性能變差; 而提高聚合物分子鏈剛性和增大交聯(lián)密度會帶來樹脂韌性不佳等問題。
近年來，國內(nèi)外相繼開展了有機無機雜化聚酰亞胺樹脂的研究工作，發(fā)現(xiàn)通過將有機材料的韌性和良好的加工性與無機材料的耐熱穩(wěn)定性結(jié)合起來，可以實現(xiàn)在提高聚酰亞胺樹脂耐高溫性能的同時保持其他各項性能的均衡。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所和航天材料及工藝研究所合作在國內(nèi)率先開展了有機無機雜化聚酰亞胺樹脂及其復(fù)合材料的研究。通過系統(tǒng)研究化學(xué)結(jié)構(gòu)與固化溫度對有機無機雜化聚酰亞胺的工藝性能、耐熱性能和力學(xué)性能的影響規(guī)律，開發(fā)了KHPIS 系列聚酰亞胺樹脂，該系列聚酰亞胺樹脂預(yù)聚物具有良好的熔體流動性，**熔體黏度低于200 Pa·s，有利于樹脂對纖維表面形成良好的潤濕，可滿足復(fù)合材料真空熱壓罐成型工藝的要求。純樹脂固化物的Tg達到500 ～550 ℃，與T800 碳纖維制備的復(fù)合材料在450～500 ℃高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱氧化穩(wěn)定性。
目前傳統(tǒng)芳香有機結(jié)構(gòu)的熱固性聚酰亞胺樹脂的耐溫等級可達到320 ～ 450 ℃，已無法滿足航空航天及空間技術(shù)快速發(fā)展的應(yīng)用需求。飛行器在某些極限條件下工作時要承受500 ℃以上高溫，這一溫度已經(jīng)接近了有機聚合物的熱分解溫度極限。有機無機雜化聚酰亞胺樹脂及其復(fù)合材料的研究為進一步提高樹脂基復(fù)合材料的耐熱性能和長時熱氧化穩(wěn)定性提供了新的發(fā)展空間。今后對于有機無機雜化聚酰亞胺樹脂在高溫下的結(jié)構(gòu)演變過程與降解失效機理尚需開展深入研究，從而為材料在高溫極端環(huán)境下的應(yīng)用提供指導(dǎo)。