[发明专利]一种含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺耐高温胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着高科技的迅速发展，人们对材料的要求越来越高，尤其是非金属材 料的应用要求日益扩大，因此，结构件或非结构件之间的连接成为限制很多 具有优异性能材料应用的瓶颈。胶粘剂作为重要的用于材料连接的材料，可 以部分取代传统的焊接、铆接或螺栓连接，甚至可以用于根本无法用焊接或 铆接进行连接的部位。胶粘剂的研究应用日益备受关注。

由于高速、低重的要求，使得对耐热性胶粘剂的工作温度要求也越来越 高。环氧树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂的耐温等级已经无法满足要求，芳杂 环类高分子如聚酰亚胺作为耐高温胶粘剂使用受到越来越多的关注。

聚酰亚胺(PI)是上世纪六十年代初由美国杜邦公司首先开发的芳杂环高 分子材料，具有良好的耐高温性能以及优良的力学、介电及耐辐射性能。其 作为结构材料或是作为功能性材料，成为航天、航空、机械、化工、微电子 等领域不可缺少的材料，具有广阔的应用前景，但其作为胶粘剂使用仍受到 极大的限制。“中国专利：00120274.x”报道了可用于高温粘合剂的聚酰亚胺， 其采用不同二胺及二酐或其混合物作为合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸的主 要成分，通过加入部分三元胺或四元胺，打破了链状结构，减小了链间堆积 密度，增加了聚酰亚胺的熔化适用性。以此聚酰胺酸或聚酰亚胺制得的绝缘 胶带，可以在不高于450℃下进行粘接，但由于其是通过高温条件下熔化进 行粘接，必然导致高温粘接强度不高，而且其使用温度仅在300℃左右。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有有机胶粘剂在高温，尤其是在400℃条件下 粘结强度不高的问题，本发明提供了一种含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂及其制 备方法。

本发明含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂按质量份数比主要由10～20份可溶 性含芴基聚酰亚胺、60～80份N甲基吡咯烷酮、1～5份叔胺类稳定剂和5～10 份吸水剂制成。本发明含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂的制备方法是：按质量 份数比分别称取10～20份可溶性含芴基聚酰亚胺、60～80份N甲基吡咯烷酮、 1～5份叔胺类稳定剂和5～10份吸水剂，然后将含芴基聚酰亚胺加入N甲基 吡咯烷酮中混合溶解，再加入稳定剂和吸水剂，搅拌均匀，即得含芴基聚酰 亚胺耐高温胶粘剂。

本发明的含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂热稳定性好，初始热分解温度高 达470℃，玻璃化转变温度(Tg)在300℃左右，而且胶粘剂的高温粘结强 度高，400℃下其粘结碳钢的剪切强度可达6.5MPa。本发明含芴基聚酰亚胺 耐高温胶粘剂的制备方法工艺简单，操作简易，得到的含芴基聚酰亚胺耐高 温胶粘剂热稳定性能好，高温粘结强度大。本发明将具有圈形结构芴基的溶 解性能好的含芴基聚酰亚胺引入胶粘剂中，使得胶接过程中最大限度的避免 了气泡的产生，提高了胶接的可靠性与耐久性，400℃下其粘结碳钢的剪切强 度可达6.5MPa，能够满足高温粘接的要求。

附图说明

图1是具体实施方式八步骤一至四合成的含芴基聚酰胺酸的红外光谱 图；图2是具体实施方式八步骤一至五合成的含芴基聚酰亚胺的红外光谱图； 图3是具体实施方式二十三制备的含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂的热失重 (TG)分析图；图4是具体实施方式二十三制备的含芴基聚酰亚胺耐高温胶 粘剂的热机械(DMA)谱图；图5是具体实施方式二十四制备的含芴基聚酰 亚胺耐高温胶粘剂的热失重(TG)分析图；图6是具体实施方式二十四制备 的含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂的热机械(DMA)谱图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施 方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂按质量份数 比主要由10～20份可溶性含芴基聚酰亚胺、60～80份N甲基吡咯烷酮、1～5 份叔胺类稳定剂和5～10份吸水剂制成。

本实施方式中含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂热稳定性能好，初始热分解 温度高达470℃，玻璃化转变温度在300℃左右，而且含芴基聚酰亚胺耐高温 胶粘剂的高温粘结强度高，400℃下其粘结碳钢的剪切强度可达6.5MPa。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是含芴基聚酰亚 胺的结构式为：