[發明專利]短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201811596646.5
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109762334A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 包建文;張朋;楊濤;董波濤;鐘翔嶼;李曄
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司基礎技術研究院
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K7/06;C08K3/04;C08J5/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料的制備方法，其特征在于，所述的短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料由苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂、短切纖維、自潤滑添加劑組成，各組分按照重量組份分別為：苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂為30-80份，短切纖維為20-70份，自潤滑添加劑為0-20份。

所述的苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂具有如下化學結構：

其中n＝1-5。

所述的苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂的前體溶液按照以下方法制備：

將(n+1)份二胺單體溶于有機溶劑獲得濃度為10％-60％wt的二胺溶液，然后將2份苯乙炔基封端劑和n份二酐單體溶于有機溶劑并混合均勻后倒入上述二胺溶液，即控制各組分摩爾比為二胺：二酐：封端劑＝(n+1)：n：2，其中n＝1-5，然后在0℃-120℃下進行聚合反應，獲得濃度為10％-60％wt的苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂前體溶液。

所述的短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料按照以下方法制備：

(1)分別稱取30-80重量份的苯乙炔基封端聚酰亞胺樹脂的前體溶液、20-70重量份的短切碳纖維、1-20重量份的自潤滑添加劑，加入攪拌容器中并采用機械攪拌方式將其混合均勻，獲得短切纖維/樹脂溶液混合物，然后將混合物放入真空烘箱中，在60-100℃處理30-240min，100℃-150℃處理30-240min，150℃-260℃處理30-240min，獲得固態的短切纖維/樹脂混合物；

(2)將獲得固態的短切纖維/樹脂混合物放入球磨機進行粉碎，控制球磨時間為1-60min，獲得粒徑均一的固體模塑料；

(3)將獲得的固體模塑料放入成型模具中，并將其加熱至280℃-350℃，保溫20min-50min后，加壓1-15MPa，然后升溫至350℃-380℃，固化60-300min，冷卻至后卸壓取出制品，獲得短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料。

2.根據權利要求1中所述的一種短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料，其特征在于所述的自潤滑添加劑為石墨粉、二硫化鉬粉、聚四氟乙烯粉中的一種或任意比例的混合物。

3.根據權利要求1中所述的一種短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料，其特征在于，所述的短切纖維為碳纖維或玻璃纖維或石英纖維或聚酰亞胺纖維或硼纖維，短切纖維長度為0.01mm-20mm。

4.根據權利要求1中所述的一種短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料，其特征在于，所述的熱固性聚酰亞胺樹脂前體溶液所采用的有機溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、四氫呋喃、丙酮、二氧六環、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、間甲酚中的一種或任意比例的混合物混合物。

5.根據權利要求1中所述的一種短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料，其特征在于，所述的短切纖維增強苯乙炔基封端聚酰亞胺復合材料可經機械加工獲得襯套、軸承、密封環、襯墊等用于耐高溫、耐磨等環境的制件。