[發明專利]一種多孔聚酰亞胺墨水及其制備方法以及一種直書寫3D打印制備多孔聚酰亞胺的方法

有效

• 申請號: 202010004572.2
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111154336B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王曉龍;楊昌;郭玉雄;秦世玉;姬忠瑩;秦紅玲;周峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09D11/30
• 分類號: C09D11/30;C09D11/36;C10M149/14;C10N30/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

1.一種直書寫3D打印制備多孔聚酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過直書寫3D打印將多孔聚酰亞胺墨水擠出成型，得到坯體；所述多孔聚酰亞胺墨水由以下質量份數的組分組成：聚酰胺酸40～70份，有機溶劑30～70份，致孔劑0.1～30份，所述聚酰胺酸的數均分子量為5000～500000；所述致孔劑包括聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、二氧化硅、碳酸鈣、氯化鈉和發泡劑中的一種或多種；所述發泡劑包括有機化學發泡劑和/或無機化學發泡劑；所述有機化學發泡劑為二偶氮氨基苯、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酸酯和尿素中的一種或多種；所述無機化學發泡劑包括碳酸氫鈉、亞硝酸銨和硼氫化鈉中的一種或多種；當所述致孔劑為氯化鈉和/或發泡劑時，所述多孔聚酰亞胺墨水中還包括增稠劑5～30份；所述增稠劑為聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、二氧化硅、纖維素、碳纖維、殼聚糖、淀粉、碳酸鈣、海泡石、海藻酸鈉和硅酸鋁中的一種或多種；

當所述致孔劑為有機化學發泡劑時，將所述坯體進行熱亞胺化處理，得到多孔聚酰亞胺；

當所述致孔劑為聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、二氧化硅、碳酸鈣、氯化鈉和無機化學發泡劑時，將所述坯體依次進行熱亞胺化處理和成孔后處理，得到多孔聚酰亞胺。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機溶劑包括吡咯烷酮類、醚類系列化合物、脂環烴類、鹵化烴類、酮類和酯類溶劑中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔聚酰亞胺墨水中還包括輔助劑0.05～2份；所述輔助劑包括消泡劑、發泡助劑和抗氧劑中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔聚酰亞胺墨水的制備方法包括以下步驟：

將多孔聚酰亞胺墨水的組分按質量份數混合后進行球磨，得到混合料；

對所述混合料進行除氣，得到多孔聚酰亞胺墨水。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱亞胺化處理包括依次進行的第一階段至第八階段，其中第一階段：升溫至60～80℃保溫12h，第二階段：升溫至100～120℃保溫1h，第三階段：升溫至150～180℃保溫1h，第四階段：升溫至200～220℃保溫1h，第五階段：升溫至230～240℃保溫10h，第六階段：升溫至250～280℃保溫1h，第七階段：升溫至300～350℃保溫1h；所述第一階段至第七階段的升溫速率獨立地為1～2℃/min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述成孔后處理的方法包括浸泡萃取法、刻蝕法和溶解法中的一種或幾種。

7.權利要求1～6任意一項所述方法制備的多孔聚酰亞胺。

8.權利要求7所述的多孔聚酰亞胺在多孔聚合物自潤滑材料中的應用。