[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚酰亞胺微球及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610247480.0
• 申請(qǐng)日: 2016-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105801857B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱雪鵬;董志鑫;代學(xué)民;矯龍;劉芳芳;高連勛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酰亞胺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰亞胺微球及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺中空微球具有密度小、比表面積大、介電常數(shù)低、耐高溫、耐溶劑、阻燃等突出的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于催化、分離、隔熱保溫、填充、結(jié)構(gòu)支撐等領(lǐng)域。因此，聚酰亞胺中空微球材料成為近年來(lái)聚酰亞胺研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。

目前，聚酰亞胺中空微球的制備方法主要有模板法、再沉淀法、粉末發(fā)泡法等。Jia等以交聯(lián)的磺化中空聚苯乙烯為模板，首先制備了聚酰胺酸中空微球，經(jīng)過(guò)高溫酰亞胺化，獲得了平均直徑為500nm左右的聚酰亞胺中空微球，(Materials Chemistry and Physics,2009,116,330-334)。Ishizaka等利用微乳液再沉淀法制備了平均直徑為300nm的聚酰亞胺中空球(ChemistryLetters,2012,41,221-223)。申請(qǐng)?zhí)枮?01410019510.3的中國(guó)專(zhuān)利選用無(wú)皂乳液聚合方法首先制備了聚合物微球，并以聚合物微球?yàn)槟０宀捎萌苣z-凝膠法制備出聚合物/TiO₂核殼復(fù)合粒子；去除聚合物核體之后，獲得空心TiO₂納米球；將空心TiO₂納米球表面疊氮化，通過(guò)“點(diǎn)擊”反應(yīng)將端炔基聚酰亞胺接枝在TiO₂納米球表面，最終獲得TiO₂/聚酰亞胺中空納米球。申請(qǐng)?zhí)枮?01410377232.9的中國(guó)專(zhuān)利首先利用聚吡咯包覆聚苯乙烯復(fù)合微球，然后以灼燒后中空球的碳骨架為中空模板制備了聚酰胺酸中空納米球，最后經(jīng)酰亞胺化制備了直徑為300-500nm的聚酰亞胺中空球。

現(xiàn)有技術(shù)提供的這些方法制備聚酰亞胺中空微球步驟繁瑣，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，并且尺寸為納米級(jí)，適用于納米反應(yīng)器、藥物載體等領(lǐng)域。美國(guó)國(guó)家航空航天局的Weiser等利用粉末發(fā)泡法制備了聚酰亞胺中空微球，并用做蜂窩增強(qiáng)材料，但是該聚酰亞胺中空微球抗壓強(qiáng)度差，極易碎。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚酰亞胺微球及其制備方法，本發(fā)明提供的方法制備得到的聚酰亞胺微球密度小、抗壓性能、耐熱性能好，并且與樹(shù)脂具有良好的界面結(jié)合能力。

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺微球的制備方法，包括：

將芳香二酐、脂肪醇類(lèi)化合物、醚類(lèi)化合物、芳香二胺和泡沫穩(wěn)定劑混合，得到混合物；

將所述混合物濃縮后粉碎，得到前體粉末；

將所述前體粉末依次經(jīng)過(guò)發(fā)泡和酰亞胺化，得到聚酰亞胺微球；

所述芳香二胺包括式I～式V任意一種或幾種所示結(jié)構(gòu)的化合物：

優(yōu)選的，所述芳香二酐包括3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-聯(lián)苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、六氟二酐、3,3',4,4'-三苯雙醚四甲酸二酐和3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述芳香二胺還包括3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、間苯二胺、對(duì)苯二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、2,6'-二氨基吡啶、4,4'-二氨基二苯甲酮和4,4'-二氨基二苯砜中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述脂肪醇類(lèi)化合物包括碳原子數(shù)為1～10的醇類(lèi)化合物。

優(yōu)選的，所述醚類(lèi)化合物包括四氫呋喃、甲基叔丁基醚、二氧六環(huán)和乙二醇二甲醚中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述泡沫穩(wěn)定劑包括聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷或氟碳表面活性劑中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述芳香二酐、芳香二胺、脂肪醇類(lèi)化合物和醚類(lèi)化合物的摩爾比為1:(0.95～1.05):(5～13):(8～20)；

所述泡沫穩(wěn)定劑在所述芳香二酐、芳香族二胺和泡沫穩(wěn)定劑總質(zhì)量中的質(zhì)量百分比為0.5％～20％。

優(yōu)選的，所述發(fā)泡的溫度為100℃～250℃。

優(yōu)選的，所述酰亞胺化的溫度為280℃～400℃。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的方法制備得到的聚酰亞胺微球。