[發(fā)明專利]熱塑性聚酰亞胺模塑粉的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810051410.3
• 申請(qǐng)日: 2008-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN101423608A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳春海;于曉慧;趙曉剛;黨國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及幾種新型熱塑性聚酰亞胺模塑粉的制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺模塑粉主要用于模壓成型制備模壓零件。由于該類材料具有良好的機(jī)械性能和耐熱性、耐腐蝕性、耐絕緣性等，受到人們的高度重視，其制品廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、電氣、核電工業(yè)、航天器等領(lǐng)域的耐高溫零件以及印制電路材料等。比如用作飛機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件；機(jī)械零件軸套和軸承以及密封圈；印刷機(jī)元件和連接器等。然而大多數(shù)芳香族聚酰亞胺，尤其是均苯型聚酰亞胺不溶、不熔，模壓成型條件高，模壓制品的韌性差，使其應(yīng)用范圍受到了限制。此外，聚酰亞胺的優(yōu)異特性很大程度取決于聚酰胺酸轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺的環(huán)化條件、亞胺化程度等因素，因而對(duì)聚酰亞胺的亞胺化工藝進(jìn)行研究，對(duì)改善模壓材料的性能具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供幾種新型熱塑性聚酰亞胺模塑粉的制備方法。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明采用含有醚鍵和扭曲結(jié)構(gòu)的二胺與多種二酐通過高溫溶液縮聚制得兼有較低的玻璃化溫度和良好耐熱性能的新型聚酰亞胺模塑粉料，該模塑粉在制備高性能熱塑性材料方面具有廣泛的應(yīng)用。

本發(fā)明的特點(diǎn)：

(1)采用含有柔性鏈結(jié)構(gòu)的二胺單體與不同二酐等摩爾反應(yīng)制得新型聚酰亞胺模塑粉；

(2)進(jìn)一步，可采用苯胺和苯酐作為封端劑或通過調(diào)節(jié)二酐的量來制備出具有可控分子量的新型聚酰亞胺模塑粉；

(3)本發(fā)明采用強(qiáng)極性非質(zhì)子溶劑如N，N`-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-1-吡咯烷酮(NMP)中的一種和共沸溶劑甲苯或二甲苯中的一種做為混合溶劑使用制得聚酰亞胺模塑粉。

本發(fā)明所制備的聚酰亞胺模塑粉結(jié)構(gòu)及所使用的原料結(jié)構(gòu)式如下：

A類，無封端的聚酰亞胺：

B類，苯酐封端的聚酰亞胺：

C類，苯胺封端的聚酰亞胺：

D類，二酐封端的聚酰亞胺：

n代表聚合度，取值范圍為10到500的整數(shù)。

二胺為：

二酐為：

s-BPDA--3，3′，4，4′-聯(lián)苯四酸二酐；a-BPDA--2，3，3’，4-聯(lián)苯四甲酸二酐；i-BPDA--2，2′3，3′-聯(lián)苯四酸二酐；BTDA--3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐；PMDA--均苯四甲酸二酐；ODPA--4，4′-氧雙鄰苯二甲酸酐；BPADA--4，4′-(4，4′-二酚氧基丙基)-二苯甲酸酐；6FDA--六氟異亞丙基二酞酸二酐。

封端劑：

苯酐苯胺

所有原料均為市售。

A類熱塑性聚酰亞胺模塑粉的制備方法，其步驟為：首先將二胺1，3-雙(3-氨基苯氧基-4’-苯甲酰基)苯加入到有氮?dú)獗Ｗo(hù)的有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺(或N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)中，待二胺完全溶解后，將二酐緩慢加入，確保粉末不結(jié)塊，二胺、二酐的摩爾用量的比為n：n，其中n為10到500的整數(shù)，溶劑中總固含量為5～50％，室溫下反應(yīng)2～24小時(shí)，得到聚酰胺酸溶液；然后加入有機(jī)溶劑體積20～35％的甲苯(或二甲苯)，帶水回流2～10小時(shí)，將甲苯(或二甲苯)蒸盡，再繼續(xù)回流2～10小時(shí)，得到聚酰亞胺樹脂；再將聚酰亞胺樹脂沉入到乙醇(或甲醇)中，過濾后再用乙醇(或甲醇)洗到濾液無色為止，所得粉末放進(jìn)真空烘箱80～250℃干燥即得A類熱塑性聚酰亞胺模塑粉。

B類熱塑性聚酰亞胺模塑粉的制備方法，其步驟為：首先將二胺1，3-雙(3-氨基苯氧基-4’-苯甲酰基)苯加入到有氮?dú)獗Ｗo(hù)的有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺(或N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)中，待二胺完全溶解后，緩慢加入二酐，確保粉末不結(jié)塊，室溫下反應(yīng)2～24小時(shí)，然后將封端劑苯酐加入到上述反應(yīng)體系中，二胺、二酐、苯酐的摩爾用量的比為n：n-1：2，其中n為10到500的整數(shù)，溶劑中固含量為5～50％，反應(yīng)0.5～10小時(shí)，即得到聚酰胺酸溶液；然后加入有機(jī)溶劑體積20～35％的甲苯(或二甲苯)，帶水回流2～10小時(shí)，將甲苯(或二甲苯)蒸盡，再繼續(xù)回流2～10小時(shí)，得到聚酰亞胺樹脂；再將聚酰亞胺樹脂沉入到乙醇(或甲醇)中，過濾后再用乙醇(或甲醇)洗到濾液無色為止。所得粉末放進(jìn)真空烘箱80～250℃干燥即得B類熱塑性聚酰亞胺模塑粉。