[發(fā)明專利]異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011258887.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN112538164A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃鵬玉;鄧成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南北兄弟藥業(yè)投資有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/12
• 分類號(hào): C08G73/12;C08G73/10;C08G77/455;C08J9/00;C08L79/08
• 代理公司: 深圳市優(yōu)賽諾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44461
• 代理人: 姜芬

本發(fā)明提供一種異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法。所述異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料由包括如下重量份的原料制備得到：不飽和二酐100?150份，多異氰酸酯120?200份，極性溶劑80?150份，脂肪醇5?15份，去離子水10?20份，泡沫穩(wěn)定劑8?15份，第一催化劑2?5份，第二催化劑0.001?0.01份，含氫聚硅氧烷100?200份；其中，所述第一催化劑為化學(xué)化脫水催化劑；所述第二催化劑為硅氫加成催化劑。本發(fā)明得到的異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料具有優(yōu)異的阻燃性能和機(jī)械性能，有望應(yīng)用于對(duì)阻燃性能有特殊要求的高端領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酰亞胺材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃性能改進(jìn)的異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法。

背景技術(shù)

異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫(Isocyanate-Based Polyimide Foams,IBPIF)材料,由于制備工藝簡(jiǎn)單、工藝設(shè)備要求寬松等優(yōu)點(diǎn)，受到航空航天、艦船、建筑等領(lǐng)域科研工作者的廣泛關(guān)注。然而，IBPIF材料在發(fā)泡過程中異氰酸酯基與氨基反應(yīng)所生成的脲基使IBPIF材料表現(xiàn)出較差的阻燃性、熱穩(wěn)定性及使用安全性，導(dǎo)致IBPIF材料不能不作航空航天、艦船等尖端技術(shù)領(lǐng)域的隔熱保溫、吸聲降噪材料。

針對(duì)上述問題，目前的解決方法是添加阻燃劑(例如可膨脹石墨、磷類阻燃劑、石墨烯負(fù)載金屬氧化物等)，制備聚酰亞胺復(fù)合型泡沫材料，但是缺陷是阻燃劑的添加往往導(dǎo)致所得泡沫材料的機(jī)械強(qiáng)度下降，石墨烯負(fù)載金屬氧化物的加入還會(huì)使泡沫材料的密度增大。因此，阻燃性能優(yōu)異型異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種阻燃性能改進(jìn)的異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法，在提高阻燃性能的同時(shí)，不會(huì)使所得泡沫材料的機(jī)械性能等其他性能降低。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

第一方面，本發(fā)明提供一種異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料，其由包括如下重量份的原料制備得到：

其中，所述第一催化劑為化學(xué)化脫水催化劑；所述第二催化劑為硅氫加成催化劑。

根據(jù)本發(fā)明提供的異氰酸酯基聚酰亞胺泡沫材料，使用不飽和二酐代替?zhèn)鹘y(tǒng)芳香二酐，并加入含氫聚硅氧烷，所述含氫聚硅氧烷能夠在第二催化劑作用下與不飽和二酐中的不飽和基團(tuán)發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，通過化學(xué)反應(yīng)引入泡沫材料中的聚硅氧烷能夠起同時(shí)起到阻燃和補(bǔ)強(qiáng)作用，提高泡沫材料的阻燃性和機(jī)械強(qiáng)度，并賦予泡沫材料優(yōu)異的柔韌性，不用再額外加入其他阻燃劑和補(bǔ)強(qiáng)填料。

為了進(jìn)一步提高阻燃性，所述含氫聚硅氧烷可以引入氟、硼、氯等具有阻燃功能的元素。根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)施方式，所述含氫聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)如式(I)所示：

其中，1≤m≤5，2≤n≤10，R為氟烷基或硼烷基。

優(yōu)選地，1≤m≤5，2≤n≤8，如果含氫聚硅氧烷的分子量太大，影響泡沫均勻性。

優(yōu)選地，所述取代基R的鏈長(zhǎng)不易太長(zhǎng)，碳原子個(gè)數(shù)不超過四個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)施方式，所述氟烷基為-CH₂CF₃、-CH₂CH₂CF₃或-CH(CF₃)₂。

根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)施方式，所述硼烷基為-CH₂BH₂、-CH₂CH₂BH₂或-CH₂BCl₂。