[發明專利]一種硬質聚酰亞胺泡沫結構材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010591827.6
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102127225A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 鄭艷紅;王連才;郭建梅;李光珠;翟彤;曹魏;曾心苗;李淑鳳;鮑矛
• 申請（專利權）人: 北京市射線應用研究中心
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J9/08;C08L79/08
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所 11264
• 代理人: 劉俊

1.一種硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：由芳香二酐和/或芳香酸脂、高分子醇、低分子醇、催化劑、表面活性劑按比例混合在極性溶劑中反應形成泡沫前體溶液，泡沫前體溶液中各組分含量為：芳香二酐和/或芳香酸脂100份，極性溶劑80-300份，高分子醇0.5-40份，低分子醇0.5-25份，催化劑0.01-30份，表面活性劑1-50份，各組分用量單位以質量份數計；

泡沫前體溶液與異氰酸酯在模具內按質量比例為1∶0.5-2的比例混合反應，并加壓發泡形成泡沫中間體，再經過微波輻射定型和烘箱加熱固化后得到硬質聚酰亞胺泡沫結構材料。

2.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述芳香二酐和/或芳香酸脂是：3，3’，4，4’-三苯二醚四酸二酐、3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐、4，4’-六氟亞異丙基-鄰苯二甲酸酐、3，3’，4，4’-二苯醚四酸二酐、3，3’，4，4’-聯苯四酸二酐、3，3’，4，4’-二苯砜四酸二酐、1，2，4，5-均苯四甲酸酐或酸酐與醇反應形成的二酸二酯。

3.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述極性溶劑是：N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯酚、甲酚、對氯苯酚、1，2，4-三氯代苯或鄰二氯苯。

4.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述高分子醇是：聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-4000、聚乙二醇-8000、聚乙二醇-10000、聚乙二醇-20000或聚乙烯醇；所述低分子醇是：甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇。

5.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述催化劑是：去離子水、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、硫醇二辛基錫、二乙酸二丁基錫、二馬來酸二丁基錫、三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、三亞乙基二胺或雙(2-二甲氨基乙基)醚。

6.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料及其制備方法，其特征在于：所述催化劑是：去離子水、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、硫醇二辛基錫、二乙酸二丁基錫、二馬來酸二丁基錫、三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、三亞乙基二胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚等中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述表面活性劑是：DC?193、DC?198、DC?5098、DC?5103、DC?5598的DC系列硅油或AK-8803、AK-8805、AK-8811、AK-8832或AK-8866的AK系列硅油。

8.根據權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料，其特征在于：所述異氰酸酯是：多苯基多亞甲基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯或四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯。

9.制備如權利要求1所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料的制備方法，其工藝步驟如下：

a.制備聚酰亞胺泡沫前體溶液

將芳香二酐和/或芳香酸脂固體按質量份數比例投放于極性溶劑中，加熱至90-140℃充分攪拌使其溶解，待固體全部溶解后，加入高分子醇反應10-50min，反應完全后，待溶液溫度冷卻至70-100℃時加入低分子醇反應5-30min，反應結束后待溶液溫度降至50℃以下，再加入催化劑和表面活性劑后進行攪拌至室溫，得到聚酰亞胺泡沫前體溶液；

b.制備硬質聚酰亞胺泡沫結構材料

將步驟a得到的聚酰亞胺泡沫前體溶液按1∶0.5-2的比例與異氰酸酯快速攪拌均勻，生成泡沫中間體溶液，待溶液開始發白后倒入預先準備好的模具中，進行室溫加壓發泡，得到聚酰亞胺泡沫中間體，并將帶有模具的泡沫中間體放入微波設備中輻射定型，然后將泡沫中間體從模具中取出放入充氮烘箱中進行充分亞胺化，得到硬質聚酰亞胺泡沫結構材料。

10.根據權利要求9所述硬質聚酰亞胺泡沫結構材料的制備方法，其特征在于：所述進行室溫加壓發泡是在1-20MPa壓強下發泡3-30min；所述泡沫中間體在微波設備中定型的壓強為1-20Mpa，定型的時間為1-30min；所述泡沫中間體在充氮烘箱中進行充分亞胺化是在200-400℃的溫度下進行熟化處理10-120min。