[發(fā)明專(zhuān)利]一種形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料、復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811645612.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109651611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冷勁松;劉彥菊;張風(fēng)華;潘偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 分類(lèi)號(hào): C08G73/10;D06M15/59;C08L79/08;C08K7/14;C08K7/06;C08L77/10;D06M101/40;D06M101/36
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11473
• 代理人: 閆冬;吳航

本發(fā)明提供了一種形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料、復(fù)合材料及制備方法，涉及智能材料形狀記憶聚合物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的制備方法包括：S1、制備二胺溶液；S2、制備酐封端的大分子量聚酰胺酸；S3、制備形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料；S4、制備形狀記憶聚酰亞胺復(fù)合材料。形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料和形狀記憶聚酰亞胺復(fù)合材料由所述制備方法制備得到。本發(fā)明所述的制備方法制備工藝簡(jiǎn)單，操作流程清晰，應(yīng)用本發(fā)明所述的制備方法制備的預(yù)浸料、復(fù)合材料回復(fù)輸出力大，形狀回復(fù)速度快，具有較好的形狀記憶性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能材料形狀記憶聚合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料、復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)

形狀記憶聚合物(Shape memory polymers，英文縮寫(xiě)：SMP)，是一類(lèi)能夠記憶暫時(shí)形狀，并在外界刺激下可恢復(fù)起始形狀的智能高分子材料。相對(duì)于形狀記憶金屬合金，SMP可逆應(yīng)變大、密度低、加工容易和形狀回復(fù)溫度便于控制等優(yōu)點(diǎn)，已在生物醫(yī)療、智能防治、可展開(kāi)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器裝置等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

聚酰亞胺(Polyimide，簡(jiǎn)稱(chēng)PI)具有熱穩(wěn)定性高、機(jī)械性能優(yōu)異，加工途徑多樣化等優(yōu)點(diǎn)，與常見(jiàn)的形狀記憶聚合物相比，由于形狀記憶聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)等剛性基團(tuán)，形狀記憶聚酰亞胺在低溫以及高溫下均具有良好的力學(xué)性能與尺寸穩(wěn)定性等，且較之傳統(tǒng)形狀記憶聚合物材料，形狀記憶聚酰亞胺的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(glasstransition temperature,Tg)更高，這就拓寬了形狀記憶聚合物在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。因此聚酰亞胺樹(shù)脂作為一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的聚合物材料，將其引入形狀記憶聚合物的領(lǐng)域是十分必要的。

傳統(tǒng)聚酰亞胺材料沒(méi)有表現(xiàn)出形狀記憶特性，且目前尚無(wú)形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料及其復(fù)合材料的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料、復(fù)合材料及制備方法，以解決形狀記憶聚合物回復(fù)輸出力小的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料的制備方法，包括以下步驟：

S1、制備二胺溶液

稱(chēng)取1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯單體加入到含有非質(zhì)子極性溶劑的反應(yīng)瓶，在干燥保護(hù)氣體下攪拌至1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯單體完全溶解，得到二胺溶液；

S2、制備酐封端的大分子量聚酰胺酸

將雙酚A型二醚二酐單體分次加入到步驟S1中得到的二胺溶液中，經(jīng)過(guò)攪拌得到酐封端的大分子量聚酰胺酸；將溶膠凝膠狀聚酰胺酸在真空中干燥處理，得到溶膠凝膠狀不含氣泡的聚酰胺酸；

S3、制備形狀記憶聚酰亞胺預(yù)浸料

將纖維織布放入步驟S2合成的聚酰胺酸溶液中浸漬，待聚酰胺酸溶液完全浸漬纖維織布后，放在真空干燥環(huán)境中升溫將溶劑烘干，再自然冷卻到室溫，得到含有聚酰胺酸前驅(qū)體的纖維預(yù)浸料。

進(jìn)一步的，步驟S1中所述非質(zhì)子極性溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮。

進(jìn)一步的，步驟S1中所述非質(zhì)子極性溶劑與1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯的體積摩爾比為1ml:(5～6)mmol。

進(jìn)一步的，步驟S2中所述聚酰胺酸樹(shù)脂溶液固含量為30～40％。

進(jìn)一步的，步驟S2中所述雙酚A型二醚二酐單體每次的加入量小于等于前一次一半的加入量，所述雙酚A型二醚二酐單體與所述二胺溶液中1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯單體的物質(zhì)的量之比為1：(0.5～2)。

進(jìn)一步的，步驟S3中所述纖維織布包括碳纖維織布、玻璃纖維織布和芳綸纖維織布。