[發明專利]纏繞成型用纖維增強聚酰亞胺樹脂預浸帶及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201210171439.1
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102702523A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 范琳;吳方栩;楊士勇;莫松
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08G73/12
• 分類號: C08G73/12;C08L79/08;B29C53/56
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.式I所示聚酰亞胺聚合物，

所述式I結構通式中，R₁為下述結構中的任意一種，

所述式I結構通式中，R₂為下述結構中的任意一種，

所述式I結構通式中，Ar為下述結構中的任意一種，

x：y=1：0.1~10，x為1~10，y為10~1，n為1~24的整數。

2.一種制備權利要求1所述式I所示聚酰亞胺樹脂的方法，包括如下步驟：在惰性氣體保護下，將芳香族二胺、芳香族四酸二酐和封端劑于有機溶劑中攪拌至全部溶解得到均相溶液后，在加入脫水劑升溫進行反應，反應完畢后除去所述脫水劑，冷卻后倒入沉淀劑進行沉淀，得到所述式I所示聚酰亞胺樹脂。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述芳香族二胺為含氟芳香二胺與下述芳香二胺中的至少一種組成的混合物：4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、對苯二胺、間苯二胺、4,4’-二胺基二苯砜和3,3’-二胺基二苯砜；

所述含氟芳香二胺為4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯、1,4-雙（4’-氨基-2’-三氟甲基苯氧基）苯或4,4’-雙（4-胺基-2-三氟甲基苯氧基）聯苯；

所述芳香族四酸二酐為2,3,3’,4’-聯苯四酸二酐或4,4’-(六氟異丙烯)四酸二酐；

所述封端劑為4-苯乙炔基苯酐，結構如式II所示；

所述有機溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和間甲酚中的至少一種；

所述脫水劑為甲苯或二甲苯；

所述沉淀劑選自水、甲醇和乙醇中的至少一種。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述含氟芳香二胺與芳香二胺的投料摩爾比例為1：0.1~10，具體為1：0.2~5；所述均相溶液的固含量為15~35wt.%，具體為20~30wt.%；

所述芳香族二胺與芳香族四酸二酐的投料摩爾比例為1：1；

所述反應步驟中，溫度為160~190°C，時間為8~24小時。

5.由權利要求1所述式I所示聚酰亞胺樹脂與連續纖維組成的纏繞成型用預浸帶。

6.根據權利要求5所述的纏繞成型用預浸帶，其特征在于：所述纏繞成型用纖維增強聚酰亞胺預浸帶掛膠均勻，溶劑殘留量≤1.0%，樹脂的質量百分含量為30~35%；

所述連續纖維選自碳纖維、芳綸纖維、石英纖維和玻璃纖維中的至少一種。

7.一種制備權利要求5或6所述纏繞成型用預浸帶的方法，包括如下步驟：將權利要求1所述式I所示聚酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，得到聚酰亞胺的樹脂溶液，再將所述聚酰亞胺的樹脂溶液浸漬連續纖維，烘干除去溶劑后得到所述纏繞成型用預浸帶。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述有機溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜和環戊酮中的至少一種；

所述連續纖維選自碳纖維、芳綸纖維、石英纖維和玻璃纖維中的至少一種；

所述聚酰亞胺的樹脂溶液的固含量為20~40wt.%，具體為25~35wt.%；

所述烘干步驟中，溫度為50~250°C，時間為0.5~8小時。

9.權利要求5或6任一所述纏繞成型用預浸帶在纏繞成型復合材料制件中的應用；

含有權利要求5或6任一所述纏繞成型用預浸帶的纏繞成型復合材料制件。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：所述纏繞成型復合材料制件選自復合材料筒體、壓力容器、貯罐、管道和風機葉片中的至少一種。