[發(fā)明專利]一種高剝離聚酰亞胺膠粘劑及其制備方法

無效

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• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102604584A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 張斌;孫明明;張緒剛;薛剛;李堅輝;王磊;趙明;李奇力
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: C09J179/08
• 分類號: C09J179/08;C08G73/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺膠粘劑，尤其是一種主鏈含硅烷柔性鏈段、芴基的可溶性高剝離聚酰亞胺膠粘劑，同時還涉及其制備方法，屬于高分子膠粘劑領域。

背景技術

聚酰亞胺(PI)是上世紀六十年代初由美國杜邦公司首先開發(fā)的芳雜環(huán)高分子材料，具有良好的耐高溫性能以及優(yōu)良的力學、介電及耐輻射性能，是航天、航空、機械、化工、微電子等領域不可缺少的結構或功能材料。

膠粘劑作為重要的用于材料連接的材料，可以部分取代傳統(tǒng)的焊接、鉚接或螺栓連接，甚至可以用于根本無法用焊接或鉚接進行連接的部位，其應用備受關注。聚酰亞胺作為膠粘劑使用受到極大的限制，一方面是由于常規(guī)的聚酰亞胺在有機溶解中溶解性差，一般都以聚酰胺酸的形式來使用，在高溫固化時聚酰胺酸關環(huán)脫出水分子，對膠粘劑的粘接強度帶來不利影響；另一方面聚酰亞胺主鏈段剛性高，其剝離強度很低，影響其應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有聚酰亞胺膠粘劑剝離強度低的問題，本發(fā)明提供了一種高剝離聚酰亞胺膠粘劑及其制備方法。

本發(fā)明高剝離聚酰亞胺膠粘劑按質量份數(shù)比由20～30份的可溶性聚酰亞胺、70～80份有機溶劑、0.5～2份粘接促進劑和5～10份吸水劑制成；其中，可溶性聚酰亞胺結構式為：

其中，m、n為重復結構單元的摩爾數(shù)，m∶n＝1～9∶1，可溶性聚酰亞胺的重均分子量為70000～120000。

本發(fā)明的一種高剝離聚酰亞胺膠粘劑的制備方法是按以下步驟進行的：按質量份數(shù)比稱取20～30份的可溶性聚酰亞胺與70～80份有機溶劑并混合均勻后，再加入0.5～2份粘接促進劑和5～10份吸水劑，攪拌均勻，即得高剝離聚酰亞胺膠粘劑。

本發(fā)明的可溶性聚酰亞胺的制備方法是通過以下步驟制備的：一、將1，3-雙氨丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和9，9′-雙(4-氨基苯基)芴按摩爾比為1～9∶1的比例加入到反應容器中，得混料；二、向反應容器中加入有機溶劑，以50～200轉/分的速度攪拌均勻后，得混合溶液；三、將步驟二得到的混合溶液放入冰水浴中冷卻至5℃～10℃，然后持續(xù)通入氮氣置換出反應容器內的空氣，在攪拌狀態(tài)下向反應容器中加入3，3′，4，4′-氧撐鄰苯四甲酸二酐后，繼續(xù)攪拌反應5～10h，得到聚酰胺酸；四、將步驟三得到的聚酰胺酸放入烘箱內升溫至150℃，恒溫0.5～2h后再升溫至200℃，恒溫0.5～2h后隨爐冷卻，即得可溶性聚酰亞胺；其中，步驟二中的有機溶劑與步驟一中的混料的質量比為4～9∶1；步驟三中的3，3′，4，4′-氧撐鄰苯四甲酸二酐與步驟一中的混料的摩爾比為1∶1；步驟二中的有機溶劑為N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；步驟三中通入氮氣的壓力為1～3MPa，速度為5～10mL/min。

本發(fā)明將具有圈形結構的芴基引入聚酰亞胺主鏈中，提高了聚酰亞胺膠粘劑中的溶解性，使得膠接過程中最大限度的避免了氣泡的產生，提高了膠接的可靠性與耐久性；將硅烷柔性鏈段引入聚酰亞胺主鏈中，增強了鏈段的柔韌性，提高了膠粘劑的剝離強度。本發(fā)明含芴基聚酰亞胺耐高溫膠粘劑的制備方法工藝簡單，操作簡易，得到的高剝離聚酰亞胺膠粘劑熱穩(wěn)定性能好，剪切強度為15～20MPa，90°剝離強度可達4～5.5kN/m。

附圖說明

圖1是具體實施方式十制得的聚酰胺酸的紅外光譜圖；

圖2是具體實施方式十一制備的高剝離聚酰亞胺膠粘劑的熱失重(TG)分析圖。

具體實施方式

本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式的一種高剝離聚酰亞胺膠粘劑按質量份數(shù)比由20～30份的可溶性聚酰亞胺、70～80份有機溶劑、0.5～2份粘接促進劑和5～10份吸水劑制成；其中，可溶性聚酰亞胺結構式為：

其中，m、n為重復結構單元的摩爾數(shù)，m∶n＝1～9∶1，可溶性聚酰亞胺的重均分子量為70000～120000。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：粘接促進劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一至二不同的是：有機溶劑為N，N′-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式一至二相同。