[發明專利]玻璃纖維增強聚醚酰亞胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201010606988.8
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102010596A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 袁錦瑤;別群梅;陳小娟;張偉;梁尚誠
• 申請（專利權）人: 南京立漢化學有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/14;C08K5/3415;B29C47/92
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周靜

技術領域

本發明涉及一種玻璃纖維增強聚醚酰亞胺及其制備方法。

背景技術

聚醚酰亞胺(以下簡稱PEI)是1972年由美國GE公司首先研發并于1982年工業化的一種耐高溫，耐化學品腐蝕，機械性能和電氣性能優良，符合食品衛生要求的特種工程塑料。在機械工業，電子電器工業，食品機械工業和航天航空工業領域有廣泛的用途。之后，該公司不斷改進PEI的各種性能，推出新品種。

當前，PEI的合成和改性局限在個別發達國家的個別公司及其子公司，其玻璃纖維增強產品的機械性能很高，30％玻璃纖維增強材料的斷裂拉伸強度可達168MPa，艾佐(缺口)沖擊強度可達8KJ/m²。中國發明專利ZL200410017711.6開發了一種反應性擠出技術，在同向平行雙螺桿擠出機中從單體直接合成PEI，并“就地”進行玻璃纖維增強。具有成本低，生產方便的優點。但由于雙螺桿擠出機存在停留時間(反應時間)分布寬，溫度差別大的缺點，產品的機械性能較低。最近，中國發明專利201010218363.4公開了一種熱致液晶改性的玻纖增強PEI，提高了復合材料的加工流動性，減少了設備磨損，但其機械強度仍未達到國外同類產品水平。除此之外，國內未見玻璃纖維增強PEI的專利報道。

發明內容

本發明提供一種玻璃纖維增強聚醚酰亞胺，機械性能優異。

本發明還提供上述玻璃纖維增強聚醚酰亞胺的制備方法。

所述玻璃纖維增強聚醚酰亞胺的原料組成為：

聚醚酰亞胺??????60-90份；

玻璃纖維????????10-40份；

玻璃纖維改性劑??0.5～0.8份；

潤滑劑??????????0.5-1.0份；

其中聚醚酰亞胺和玻璃纖維的用量之和為100份，所述份數均為重量份數，玻璃纖維改性劑為N-苯基馬來酰亞胺，N-芐基馬來酰亞胺，間苯撐雙馬來酰亞胺，T-型雙馬來酰亞胺，N-(1-萘基)馬來酰亞胺，N-(4-氨基苯基)馬來酰亞胺的一種或兩種以上的混合物。

所述玻璃纖維為無堿無捻玻璃纖維。優選所述玻璃纖維為經硅烷偶聯劑處理過的無堿無捻連續玻璃纖維或短切玻璃纖維，單絲直徑為11-15μm，該產品可商購，如可購自重慶國際復合材料有限公司。

作為本發明的改進，原料組成還包括抗氧劑0.1-0.3份；抗氧劑優選為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(以下簡稱抗氧劑1#)，N，N’-六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺)(以下簡稱抗氧劑2#)，三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(以下簡稱抗氧劑3#)的一種或兩種以上的混合物。加入抗氧劑可改善材料的抗老化性能。

優選的潤滑劑為超高分子量硅酮粉分子量70-75萬，該產品可商購，如可購自寧波云龍曼德爾塑料有限公司。

優選聚醚酰亞胺為2，2’-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐和4，4’-二氨基二苯醚加熱縮聚，并亞胺化的聚合物，更優選其固體密度為1.27±0.02克/厘米³。

上述玻璃纖維增強聚醚酰亞胺可采用常規的螺桿擠出的加工方法，具體的制備方法為，原料經φ36-65mm，L/D＝36-48的同向平行雙螺桿擠出機擠出，得到玻璃纖維增強聚醚酰亞胺。

本發明玻璃纖維改性劑加入量小，工藝過程易于實現，機械性能提升明顯，20％玻璃纖維增強聚醚酰亞胺的拉伸強度達到≥140MPa，艾佐(缺口)沖擊強度≥9.0KJ/m²，30％玻璃纖維增強聚醚酰亞胺的拉伸強度達到≥170MPa，艾佐(缺口)沖擊強度≥10KJ/m²，高于GE公司的同類產品性能，可以滿足汽車引擎上的緊固件以及特大功率電路斷路器制造的要求。目前產品已批量應用于汽車引擎上的緊固件和跨國公司大功率低壓斷路器的制造。

具體實施方式

以下實施例中，所述玻璃纖維為經硅烷偶聯劑處理過的無堿無捻連續玻璃纖維或短切玻璃纖維，單絲直徑為11-15μm，重慶國際復合材料有限公司產品；超高分子量硅酮粉購自寧波云龍曼德爾塑料有限公司，型號為JM-100；聚醚酰亞胺購自Sabic(原GE公司)公司，牌號為ULTEM?1000.。