[發明專利]用于熱固性聚酰亞胺板材的微波成型方法

有效

• 申請號: 201710479025.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107139371B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 李鯤;楊家義;楊博峰;鄭國運;姚黎明;李鳳成;王永樂;沈宗沼;李香;丁思云;吳萍;蔡粵華;吳兆山
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: B29C43/14
• 分類號: B29C43/14;B29C43/36;B29C43/52;B29C43/58;B29C35/08;C08L79/08;C08K7/06;C08K3/24
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;柯凱敏

本發明屬于高分子復合材料成型技術領域，具體涉及用于熱固性聚酰亞胺板材的微波成型方法。本方法首先稱取一定重量份的鐵電陶瓷粉末、磨碎碳纖維粉末以及熱固性聚酰亞胺粉末，將以上原料加入到攪拌機中進行干法混合，在冷壓機上預壓制，然后隨專用模具一起放入微波爐中,進行微波熱成型，之后放在熱壓機上進行熱壓定型，再后脫模處理，即可得到符合要求的熱固性聚酰亞胺板材。本方法具備工藝簡單、設備環保、節能省電及易操作的優點，可保證成型后的聚酰亞胺材料各項性能均能滿足使用要求的同時，還能大幅提高熱固性聚酰亞胺板材的生產效率和質量穩定性。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料成型技術領域，具體涉及用于熱固性聚酰亞胺板材的微波成型方法。

背景技術

聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(-CO-NH-CO-)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結構的聚合物最為重要。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，在上世紀60年代，聚酰亞胺被列入21世紀最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺按照成型工藝可分為兩種：熱塑性和熱固性。由于熱固性聚酰亞胺分子結構中含有重復的芳香環和酰亞胺基團，使得該材料具有優異的機械性能、熱性能、阻燃性能、介電性能、環境性能等。然而，雖然熱固性聚酰亞胺材料具有上述優異的綜合性能，但其加工性能差、成型困難卻大大限制了其應用領域；尤其是機械和電子領域對高厚度PI板材有更多的需求，但是厚度大于35mm以上的熱固性聚酰亞胺板材，目前產品合格率甚至低于50％。熱固性聚酰亞胺板材的成型過程是其分子鏈產生凝膠化和取向的過程，要求成型溫度高(大于400℃)，成型壓力大(大于100MPa)，所以對設備的要求非常高。目前熱固性聚酰亞胺板材使用最多的成型方法是電加熱成型法，但由于電加熱是由金屬模具或加熱后的氣體等外部熱源傳遞給聚酰亞胺材料，容易造成材料內外受熱不均勻，出現產品“冷中心”現象，這會使得成型后的板材出現分層或開裂狀況，且耐磨和機械性能無法滿足使用要求。此外，電加熱成型法還存在耗電大、耗時長，生產效率低等問題。如何尋求一種更為簡便快捷的用于熱固性聚酰亞胺板材的成型方法，從而在保證成型后的聚酰亞胺材料各項性能均能滿足使用要求的同時，大幅提高其生產效率和質量穩定性，為本領域近年來所亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供用于熱固性聚酰亞胺板材的微波成型方法，本方法具備工藝簡單、設備環保、節能省電及易操作的優點，可在在保證成型后的聚酰亞胺材料各項性能均能滿足使用要求的同時，還能大幅提高熱固性聚酰亞胺板材的生產效率和質量穩定性。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種用于熱固性聚酰亞胺板材的微波成型方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、混料

取下列重量份數的原料：

鐵電陶瓷粉末10～35份；

磨碎碳纖維粉末0～15份；

熱固性聚酰亞胺粉末50～90份；

將以上原料加入到攪拌機中，在300～500RPM轉速下攪拌5～10分鐘，隨后在100～200RPM轉速下攪拌10～15分鐘，將混合料取出待用；

2)、干燥

將步驟1)得到的混合料放入爐溫為260～300℃的氮氣保護的烘箱中，干燥1～1.5小時；

3)、預壓制

稱取一定重量的經過步驟2)干燥的混合料，放入專用模具模腔中并使用壓機進行預壓制；分三次緩慢加壓，第一次壓力為30～50MPa,第二次為50～100MPa,第三次壓力為100～150MPa；再之后將專用模具鎖死，混合料保持在專用模具中，保壓5～15分鐘，待用；

4)、微波成型