[發(fā)明專利]可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011621015.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112795011B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡國宜;羅磊;胡錦平;陳益
• 申請（專利權(quán)）人: 常州市尚科新材料有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J3/12;C08L79/08
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

本發(fā)明公開了一種可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉及其制備方法，其采用的二酐單體為雙酚A型二醚二酐，采用的二胺單體為5(6)?氨基?1?(4?氨基苯基)?1,3,3?三甲基茚滿，粒徑滿足：D50粒徑為10～20μm，D90粒徑為30～40μm。上述可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉的制備方法，包括聚酰胺酸微粒的制備和聚酰亞胺超細(xì)粉的制備。本發(fā)明的方法能夠方便地回收各種溶劑，從而大大減少三廢的產(chǎn)生，不僅對環(huán)境更為友好，而且大大減少了溶劑浪費(fèi)，適合工業(yè)化大生產(chǎn)，本發(fā)明的可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉韌性優(yōu)異，而且熱學(xué)性能也較好，能夠在碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂復(fù)合材料的層間增韌中得到廣泛地應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酰亞胺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉及其制備方法。

背景技術(shù)

熱塑性聚酰亞胺是一類具有優(yōu)異綜合性能的耐高溫高分子材料，其具有優(yōu)良的耐熱性能、力學(xué)性能、介電性能、阻燃性能等。早期，大多數(shù)熱塑性聚酰亞胺具有難溶難熔的特點(diǎn)，影響了其加工性能，限制了其進(jìn)一步廣泛的應(yīng)用。

可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉由于具有良好的溶解性能和韌性性能，在高性能樹脂及其復(fù)合材料改性領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景，可用于環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂增韌改性，因此，在保證聚酰亞胺原有熱性能的前提下，開發(fā)可溶性的聚酰亞胺超細(xì)粉具有重大意義。

目前，制備聚酰亞胺主要還是采用溶劑法，無溶劑法制備聚酰亞胺樹脂的工藝尚不成熟，尤其是制備聚酰亞胺粉體的工藝更不成熟。而溶劑法制備聚酰亞胺，尤其是制備聚酰亞胺粉體存在的最大問題就是三廢問題。如今，隨著國家對環(huán)境污染治理力度的加大，急需開發(fā)無三廢或者溶劑可以回收利用的溶劑法制備聚酰亞胺粉體、尤其是超細(xì)粉的綠色工藝。

中國專利文獻(xiàn)CN108047445A公開了一種耐高溫的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉及其制備方法，其采用的二酐單體為雙酚A型二醚二酐，采用的二胺單體為2-（3-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑，制備方法包括：在極性非質(zhì)子溶劑中由二胺單體和二酐單體反應(yīng)得到聚酰亞胺，并用該極性非質(zhì)子溶劑調(diào)節(jié)得到聚酰亞胺凝膠；將聚酰亞胺凝膠與不良溶劑進(jìn)行高速剪切混合，直至形成超細(xì)漿液，然后過濾得到聚酰亞胺濕品；對聚酰亞胺濕品進(jìn)行水洗、浸泡、過濾，然后將濾餅再分散在水中配制成得到聚酰亞胺懸濁液；對聚酰亞胺懸濁液進(jìn)行噴霧干燥，得到耐高溫的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉。該方法的不足在于：由于需要用到DMAc等極性非質(zhì)子溶劑、醋酸酐/二甲苯等帶水劑以及丙酮/水等不良溶劑，但是該方法并未對這三種類型的溶劑進(jìn)行相應(yīng)處理，從而導(dǎo)致會(huì)產(chǎn)生較多無法回收利用的廢液，不僅對環(huán)境不友好，而且還導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。

中國專利文獻(xiàn)CN108192097A公開了一種可溶熱塑性聚酰亞胺及其超細(xì)粉制備方法，其采用的二酐單體為α-ODPA，采用的二胺單體為1,3,4-APB，制備方法包括：二胺單體與二酐單體在DMAc等極性非質(zhì)子溶劑中反應(yīng)得到聚酰胺酸溶液，然后在催化劑的存在下化學(xué)亞胺化得到聚酰亞胺溶液，接著將聚酰亞胺溶液噴射入高速攪拌的甲醇等洗滌溶劑中析出固體得到粉末，最后采用超低溫冷凍粉碎技術(shù)得到超細(xì)粉。該方法的不足在于：由于該聚酰亞胺是可溶的，因此，在聚酰亞胺溶液制備聚酰亞胺粉末時(shí)，聚酰亞胺粒子很容易聚集，不利于超細(xì)粉的制備，而該文獻(xiàn)則是采用超低溫冷凍粉碎技術(shù)解決該問題，但是該技術(shù)條件苛刻，不適合工業(yè)化大生產(chǎn)。

中國專利文獻(xiàn)CN108884231A公開了一種（可溶性的）聚酰亞胺粉體及其制備方法，其方法與中國專利文獻(xiàn)CN108192097A基本相同（除了沒有采用超低溫冷凍粉碎技術(shù)），如前所述，由于該聚酰亞胺也是可溶（于DMAc）的，不利于超細(xì)粉的制備，因此，在沒有采用超低溫冷凍粉碎技術(shù)的情況下，其得到的粉體粒徑較大（平均粒徑為0.02mm～0.8mm）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種對環(huán)境友好、生產(chǎn)成本較低、適合工業(yè)化大生產(chǎn)的可溶性的熱塑性聚酰亞胺超細(xì)粉及其制備方法。