[發明專利]一種碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物及其制備與應用

有效

• 申請號: 201711132886.5
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107793758B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 徐偉偉;王勇;祁曉東;姜新;陳晨
• 申請（專利權）人: 江蘇亞寶絕緣材料股份有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/24;C08K3/34;C08K3/28
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 王煒

本發明提出了一種碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物及其制備與應用，該聚合物包括以下百分含量組分：碳納米管0.5?3％、氮化物微粉0.5?3％、改性高嶺土0?2％、氟硅酸銅0?2％、聚酰亞胺樹脂余量，本發明通過合理的配方組成和工藝改進，原料間分散結合性強，制得的聚合物材料分布均勻，空間結構交聯穩固，有效提高了力學、電學性能，綜合質量顯著提升，具有良好的市場推廣價值。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物及其制備與應用。

背景技術

聚酰亞胺(PI)是指主鏈上含有酰亞胺環的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結構的聚合物最為重要。其耐溫達400℃以上，耐驟冷驟熱，長期使用溫度范圍-200～300℃，具有優異的電性能、機械性能，優異的耐化學腐蝕、耐溶劑性能，且熱膨脹系數較小、耐磨性能較好。已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等尖端技術領域。但聚酰亞胺體積電阻率高達10 ¹⁵～10 ¹⁷Ω.cm，容易在其表面產生靜電，易引起爆炸和火災，提高聚酰亞胺材料的抗靜電能力和導電能力，可拓寬其在化工、機械、電子等領域的應用。

碳納米管上碳原子的P電子形成大范圍的離域π鍵，由于共軛效應顯著，碳納米管具有一些特殊的電學性質，而且碳納米管的結構與石墨的片層結構相同，所以具有很好的電學性能。因此，將碳納米管與聚酰亞胺復合是非常看好的研究方向，目前，碳納米管已大量用于高分子材料的復合參雜研究，且取得的良好的成效，但仍然存在制備繁瑣、綜合性能不夠理想等問題，因此，需要進一步的研究和完善以獲得低成本、高質量的高分子材料。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提出了一種碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物及其制備與應用，通過合理的配方組成和工藝改進，原料間分散結合性強，制得的聚合物材料分布均勻，空間結構交聯穩固，有效提高了力學、電學性能，用于聚酰亞胺薄膜綜合質量顯著提升，具有良好的市場推廣價值。

為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

一種碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物，包括以下百分含量組分：碳納米管0.5-3％、氮化物微粉0.5-3％、聚酰亞胺樹脂余量。

優選的，碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物，還包括以下百分含量組分：改性高嶺土0-2％、氟硅酸銅0-2％。

優選的，所述碳納米管采用單壁碳納米管，管徑為0.5-3nm。

優選的，所述氮化物微粉為氮化硅、氮化鋯、氮化鈦、氮化鋅、氮化鉭中的任意一種或以上的組合物。

優選的，所述氮化物微粉為質量比0.5：0.8：0.8：0.3氮化硅、氮化鋯、氮化鈦、氮化鋅的任組合物。

優選的，所述改性高嶺土制備步驟如下：先將高嶺土置于球磨機中研磨至粒徑為0.2-0.3μm，然后取出，向其中添加高嶺土總質量 0.5-1.5％的偶聯劑，再一起送入高速混合機內，先在70-90℃、2000rpm 加熱反應10-30min，然后升溫至110-120℃，3000rpm攪拌反應 10-30min，最后降溫至80-100℃、2000rpm攪拌反應10-30min。

優選的，所述偶聯劑采用硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。

優選的，碳納米管復合聚酰亞胺樹脂的聚合物，制備步驟如下：

1)按重量百分比稱取原料，先將氟硅酸銅加入聚酰亞胺樹脂中，先常溫下攪拌均勻，然后在攪拌條件下逐漸升溫75±5℃，繼續攪拌 10-20min，保溫30min，得混合物一；

2)將改性高嶺土分次加入混合物一中，攪拌均勻后，50℃保溫反應1-3h，得混合物二；