一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，a、在反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑N,N-二甲基乙酰胺，并依次加入均苯四甲酸二酐(PMDA)，異佛爾酮二胺，丙三醇，充入氮?dú)?，控制溫?0~200℃，反應(yīng)1~8h；b、向上述反應(yīng)釜中加入醋酸酐，減壓至絕壓下控制溫度130~150℃繼續(xù)反應(yīng)1~8h，并回收溶劑及低分子反應(yīng)物，得到PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物；c、向上述產(chǎn)物中加入稱量的聚甲基丙烯酸甲酯，聚四氟乙烯，聚醚改性有機(jī)硅油SF-8427，水，升溫至180℃，高速攪拌；d、產(chǎn)生泡體時(shí)立即注入已預(yù)熱的鋁制模具中發(fā)泡，經(jīng)脹定，脫模，即得聚酰亞胺硬泡塑料制品。
【專利說(shuō)明】一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沬塑料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程塑料領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。近來(lái)，各國(guó)都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺泡沫塑料綜合了聚酰亞胺樹脂和泡沫塑料的結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)點(diǎn)。是一種高性能的泡沫塑料。首先，聚酰亞胺泡沫塑料的熱穩(wěn)定性最好，其長(zhǎng)期可耐250~3000C。短期可耐400 — 5000C，彈性聚酰亞胺泡沫塑料可耐極低溫，在一 269°C的液態(tài)氦中仍不會(huì)脆裂:其次，聚酰亞胺泡沫塑料具有優(yōu)異的阻燃性能，為自熄性泡沫塑料，氧指數(shù)高達(dá)42%:第三，聚酰亞胺泡沫塑料具有很高的耐輻照性能。在5X109 md劑量輻照后，強(qiáng)度仍能保持80%左右；第四，聚酰亞胺泡沫塑料還具有很好的介電性能，介電常數(shù)為3.4左右，如引入空氣以納米尺寸分散在聚酰亞胺泡沫中制成的聚酰亞胺納米泡沫塑料，介電常數(shù)可降到2.5左右，介電損耗因數(shù)為1X10。3，介電強(qiáng)度為100— 300 kv / mm，體積電阻率高達(dá)I 017 Q.cm。
[0003]聚酰亞胺泡沫塑料從分子鏈結(jié)構(gòu)上分主要有3種類型:一是酰亞胺環(huán)在主鏈上的聚酰亞胺泡沫塑料；二是酰亞胺環(huán)在側(cè)鏈上的聚酰亞胺泡沫塑料(如聚甲基丙烯酰亞胺泡沫塑料)；三是將熱不穩(wěn)定的脂肪鏈引入聚酰亞胺分子主鏈然后在高溫下裂解得新型聚酰亞胺納米泡沫塑料。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是"解決問(wèn)題的能手"(protion solver)，并認(rèn)為〃沒(méi)有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)〃。目前，正是由于聚酰亞胺泡沫塑料所具有的上述優(yōu)異性能，才使得人們對(duì)聚酰亞胺泡沫塑料的研究一直沒(méi)有間斷過(guò)，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)等已對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，但由于價(jià)格高限制了其廣泛使用，現(xiàn)主要用于環(huán)境條件十分苛刻的航空航天等特殊領(lǐng)域。有研究報(bào)道，采用3，3’，4，4’一二苯甲酮四酸二(BTDA)在四氫呋喃(THF)/甲醇混合溶液中反應(yīng)生成BTDA的二元酯后加入MDA反應(yīng)成鹽，然后在70°C下加熱去溶劑得到先驅(qū)體粉末，最后在220°C下加熱發(fā)泡成為聚酰亞胺泡沫塑料。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種發(fā)泡溫度低，操作簡(jiǎn)便，成本較低，適于工業(yè)化生產(chǎn)的高強(qiáng)度聚酰亞胺硬質(zhì)泡沫塑料的制備方法。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，一種高強(qiáng)度聚酰亞胺硬質(zhì)泡沫塑料的制備方法，包括以下技術(shù)步驟:
a、在反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑N，N-二甲基乙酰胺，并依次加入均苯四甲酸二酐(PMDA)，異佛爾酮二胺，丙三醇，充入氮?dú)猓刂茰囟?(T20(TC，反應(yīng)l~8h ；
b、向上述反應(yīng)釜中加入醋酸酐，減壓至絕壓下控制溫度13(T150°C繼續(xù)反應(yīng)llh，并回收溶劑及低分子反應(yīng)物，得到PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物；
C、向上述產(chǎn)物中加入稱量的聚甲基丙烯酸甲酯，聚四氟乙烯，聚醚改性有機(jī)硅油SF-8427，水，升溫至180°C，高速攪拌；
d、產(chǎn)生泡體時(shí)立即注入已預(yù)熱的鋁制模具中發(fā)泡，經(jīng)脹定，脫模，即得聚酰亞胺硬泡塑料制品。
[0006]所述的聚甲基丙烯酸甲酯與PMDA聚酰亞胺產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:3~8。
[0007]所述的聚四氟乙烯與均PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:20-100。
[0008]所述的聚四氟乙烯粒徑為20-200目。
[0009]所述的絕壓為0.05~0.8Kpa。
[0010]根據(jù)以上的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)以下的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、操作簡(jiǎn)便，發(fā)泡溫度低，成本較低，適于工業(yè)化生產(chǎn)；2、所制備泡沫塑料耐熱性好、強(qiáng)度高、自熄性強(qiáng)、透氣性小、安全無(wú)毒。
[0011]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。
[0012]實(shí)施例1:· 在反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑N，N- 二甲基乙酰胺(85.0kg),并依次加入均苯四甲酸二酐PMDA(400.0kg)，異佛爾酮二胺(350.0kg)，丙三醇(45.0kg)，充入氮?dú)猓刂茰囟?80。。，反應(yīng)7h ;向反應(yīng)釜中加入醋酸酐(23.5kg)，減壓至0.15Kpa，控制溫度13(Tl50°C繼續(xù)反應(yīng)7h，并回收溶劑及低分子反應(yīng)物，得到PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物；
稱取PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物(700.0kg)，聚甲基丙烯酸甲酯(200.0kg)，聚四氟乙烯(22.5kg)，聚醚改性有機(jī)硅油SF-8427 (235.0kg)，水(5.0kg)，升溫至180°C，高速攪拌;待產(chǎn)生泡體時(shí)立即注入已預(yù)熱的鋁制模具中發(fā)泡，經(jīng)脹定，脫模，即得聚酰亞胺硬泡塑料制品O
[0013]實(shí)施例2:
在反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑N，N- 二甲基乙酰胺(85.0kg),并依次加入均苯四甲酸二酐PMDA(400.0kg)，異佛爾酮二胺(350.0kg)，丙三醇(45.0kg)，充入氮?dú)?，控制溫?80。。，反應(yīng)7h ;向反應(yīng)釜中加入醋酸酐(23.5kg)，減壓至0.15Kpa，控制溫度13(Tl50°C繼續(xù)反應(yīng)7h，并回收溶劑及低分子反應(yīng)物，得到PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物；
稱取PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物(700.0kg)，聚甲基丙烯酸甲酯(100.0kg)，聚四氟乙烯(31.5kg)，聚醚改性有機(jī)硅油SF-8427 (235.0kg)，水(5.0kg)，升溫至180°C，高速攪拌;待產(chǎn)生泡體時(shí)立即注入已預(yù)熱的鋁制模具中發(fā)泡，經(jīng)脹定，脫模，即得聚酰亞胺硬泡塑料制品O
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，其特征在于，包括以下技術(shù)步驟: a、在反應(yīng)釜中加入有機(jī)溶劑N，N-二甲基乙酰胺，并依次加入均苯四甲酸二酐(PMDA)，異佛爾酮二胺，丙三醇，充入氮?dú)?，控制溫?(T20(TC，反應(yīng)l~8h ； b、向上述反應(yīng)釜中加入醋酸酐，減壓至絕壓下控制溫度13(T150°C繼續(xù)反應(yīng)llh，并回收溶劑及低分子反應(yīng)物，得到PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物； C、向上述產(chǎn)物中加入稱量的聚甲基丙烯酸甲酯，聚四氟乙烯，聚醚改性有機(jī)硅油SF-8427，水，升溫至180°C，高速攪拌； d、產(chǎn)生泡體時(shí)立即注入已預(yù)熱的鋁制模具中發(fā)泡，經(jīng)脹定，脫模，即得聚酰亞胺硬泡塑料制品。
2.如權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，其特征在于--聚甲基丙烯酸甲酯與PMDA聚酰亞胺產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:3~8。
3.如權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，其特征在于--聚四氟乙烯與PMDA的聚酰亞胺產(chǎn)物的質(zhì)量比為1:20-100。
4.如權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，其特征在于--聚四氟乙烯粒徑為20-200目。
5.如權(quán)利要求1所述一種 高強(qiáng)度硬質(zhì)聚酰亞胺泡沫塑料的制備方法，其特征在于:絕壓為 0.05~0.8Kpa。
【文檔編號(hào)】C08L83/12GK103788649SQ201310703438
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】李榮華 申請(qǐng)人:蘇州市萬(wàn)泰真空爐研究所有限公司