[發明專利]一種聚酰亞胺復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610799719.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106393929B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 陳亮;趙廣昊;鐘華春;唐柏青;程愛民;趙繼輝;許建軍;劉曉恒;趙繼英
• 申請（專利權）人: 蘇州凱姆勒絕緣材料有限公司
• 主分類號: B32B37/06
• 分類號: B32B37/06;B32B33/00;C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08;C08F283/06;C08F220/18;C08F212/08;C08F232/08;C09D151/08;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙)32251
• 代理人: 陸金星

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，具體涉及一種聚酰亞胺復合材料的制備方法。

背景技術

聚酰亞胺作為高耐熱性樹脂，在多個領域有著廣泛的應用。其該耐熱性與分子結構中的剛性基團有很大關系，但是由于有機物薄膜的共性，聚酰亞胺薄膜的力學性能以及耐熱性能較差。現有技術一般通過復合增強材料比如含氟層的方式提高聚酰亞胺薄膜的性能，存在明顯的問題，會使得聚酰亞胺薄膜原有的電學性能下降。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚酰亞胺復合材料的制備方法。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一種聚酰亞胺復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1) 將N,N-二甲基乙酰胺，輸送至溶氨釜；然后加入二胺；攪拌1小時，然后加入第一批均苯四甲酸二酐，攪拌1小時，控制反應溫度40℃，然后加入第二批均苯四甲酸二酐、5,5’-雙（三乙氧基硅基）-3,3’-聯吡啶，攪拌1小時，控制反應溫度50℃，然后加入第三批均苯四甲酸二酐，攪拌1小時，控制反應溫度65℃，再加入次甲基丁二酸、二甲基氧化錫、氰酸酯預聚體、八甲基倍半硅氧烷，攪拌2小時得到聚酰亞胺混合物；將雙酚A型氰酸酯單體加入到反應器中，90～95℃加熱10～12分鐘，升溫至120～125℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺，反應30～35分鐘制備氰酸酯預聚體；

(2) 將丙烯酸丁酯、苯乙烯、三羥甲基氨基甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚、二環戊二烯、三氟化硼單乙胺、聚脲甲醛加入水中形成乳液；將過硫酸鉀、溴化鋰加入水中，制備引發劑溶液；然后按質量占比，將一半量的乳液與一半量的引發劑溶液混合，于90～105℃攪拌30分鐘；然后在攪拌下，加入剩余的乳液與剩余的引發劑溶液，再反應50～60分鐘，再加入填料與三苯基縮水甘油醚基甲烷，于140～155℃攪拌20～30分鐘，得到改性材料；將六水硝酸鑭、氧化鎳加入4-（2-羥乙基）-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液中得到混合液，然后加入氧化鋁和殼聚糖；攪拌4小時后150℃烘干得到固體物；固體物經550℃燒結2小時后再于800℃燒結4小時得到塊狀物，塊狀物經粉碎過篩后得到填料；

(3) 將聚酰亞胺混合物加入制膜設備中，制備厚度為50～500微米的聚酰亞胺薄膜；然后在兩層聚酰亞胺薄膜之間涂覆改性材料，80℃加熱15～18分鐘；然后110℃加熱8～10分鐘；然后真空環境下，于150℃加熱2分鐘后再于180℃加熱5分鐘得到聚酰亞胺復合材料。

上述步驟(1)中，所述二胺由4,4-二氨基二苯醚、磷酸二胺、異佛爾酮二胺按質量比100∶3∶4組成。本發明的二胺組合物以4,4-二氨基二苯醚為主，保證聚酰亞胺的主鏈結構規整，通過磷酸二胺可以將磷元素引入，為阻燃性打下基礎，利用異佛爾酮二胺可進一步提高聚酰亞胺的耐熱性。

上述步驟(1)中，N,N-二甲基乙酰胺、二胺、第一批均苯四甲酸二酐、第二批均苯四甲酸二酐、5,5’-雙（三乙氧基硅基）-3,3’-聯吡啶、第三批均苯四甲酸二酐、次甲基丁二酸、二甲基氧化錫、氰酸酯預聚體、八甲基倍半硅氧烷的質量比為100∶12∶11∶1.5∶8∶0.5∶19∶1∶28∶9；雙酚A型氰酸酯單體、壬基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺的質量比為1∶0.2∶0.3∶0.05∶0.08。

上述步驟(2)中，所述填料的平均粒徑為540納米；4-（2-羥乙基）-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液的質量濃度為5%。

上述步驟(2)中，乳液中，丙烯酸丁酯、苯乙烯、三羥甲基氨基甲烷、壬基酚聚氧乙烯醚、二環戊二烯、三氟化硼單乙胺、聚脲甲醛、水的質量比為1∶0.6∶0.2∶0.15∶0.45∶0. 01∶0. 2∶10；引發劑溶液中，過硫酸鉀、溴化鋰、水的質量比為1∶0.4∶5；乳液、填料、三苯基縮水甘油醚基甲烷、引發劑溶液的質量比為100∶22∶12∶1。

上述步驟(2)中，六水硝酸鑭、氧化鎳、4-（2-羥乙基）-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液、氧化鋁、殼聚糖的質量比為8∶18∶100∶28∶16。

本發明還公開了根據上述聚酰亞胺復合材料的制備方法制備的聚酰亞胺復合材料。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：