[发明专利]增韧型聚酰亚胺层压板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于高温耐热材料制造技术领域，具体涉及一种增韧型聚酰亚胺层压板及其制造方法。

背景技术

目前，用于生产层压板的聚酰亚胺树脂大多采用传统的MDA固化方式，虽然此方式能够保证其玻璃化转变温度(Tg)在200℃以上，但其存在以下缺陷：

1、板材韧性差、粘结性差、不易加工；此外，在高压条件下或运动电机电器中长期使用时，会出现开裂、分层等现象，使用寿命短。

2、更为严重的是，MDA有毒，其对人体的伤害较大。

针对上述第1个缺陷即其韧性差、粘结性差、不易加工的缺点，业内也有人做了大量实验，试图对其进行改进，最典型的就是BT改性、酚醛环氧树脂改性，此类改进的结果是：虽然改进的效果确实很明显，但在一定程度上牺牲了玻璃化转变温度，其耐热性明显降低。而业内针对上述第2点缺陷却始终没有得到有效地解决。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明公开了一种增韧型聚酰亚胺层压板及其制造方法。本发明采用聚酰亚胺固化方式-DABPA固化方式。

随着纳米级乙基纤维素的应用，其潜在的性能也被逐步发掘出来。本发明采用少量的纳米级乙基纤维素，并搭配其它改性剂、纳米级填料，取得了显著的技术效果。

本发明采取以下技术方案：增韧型聚酰亚胺层压板，由下列物料混配并压制而成(按质量比计算)：

双马来酰亚胺单体(BMI)：40.0％

2-烯丙基双酚A(DABPA)：10.0％

F51酚醛环氧树脂：3.0～5.0％

纳米级乙基纤维素：0.5～0.7％

纳米级SiO₂：5.0％～7.0％％

甲酰胺(DMF)：38.0～41.0％。

本发明还公开了一种上述增韧型聚酰亚胺层压板的制造方法，包括树脂合成-上胶-叠配-压制四大步骤，具体如下：

第一、树脂合成：

①树脂合成工艺：

a.按配方要求加入甲酰胺(DMF)，搅拌升温至60～65℃；

b.加入固化剂2-烯丙基双酚A(DABPA)，搅拌升温至85～90℃；

c.加入双马来酰亚胺单体(BMI)，85～90℃恒温搅拌至均匀，再加入F51酚醛环氧树脂和纳米级乙基纤维素；

d.搅拌升温至120～125℃，恒温30min，在210℃的条件下，测树脂凝胶时间(可以选用圆孔法测树脂凝胶时间)，若凝胶时间≤120s，则停止加热；若凝胶时间＞120s，保持恒温120～125℃，每隔15～30min测一次凝胶时间，至凝胶时间为110～120s内为止；

e.降温至50℃以下，测凝胶时间，可得凝胶时间在90～105s/210℃之间；

f.按比例添加纳米级SiO₂，并补充一定量的甲酰胺(DMF)，常温搅拌1h；

g.过滤并收集到指定的容器内。

②树脂中控指标：

a.凝胶时间：90～105s/210℃

b.树脂固体含量：57±2％

第二、上胶：将第一步制得的树脂采用电子级玻璃纤维布经过立式上胶机上胶得到半固化片，并按要求切成一定形状。半固化片的中控指标可以为：

树脂含量：40～45％

半固化片凝胶时间PG(210℃)：45～60s

流动度：18～25mm

挥发分：≤0.4％

第三、叠配：将第二步制得的半固化片按照板材的厚度需要，把一定数量的半固化片叠配。

第四、压制：将第三步叠配好的半固化片与不锈钢板一对一对应上下叠合，然后送入真空压机进行压制，压制工艺温度如下：

先在120℃条件下，压制30min；

后在150℃条件下，压制20min；

再在170℃条件下，压制20min；

最后在240℃条件下，压制2～4h。

本发明的有益效果在于：

1)本发明增韧型聚酰亚胺层压板的制造方法采用DABPA固化方式，其板材韧性较MDA固化方式，提高了近80％，玻璃化转变温度提高到250℃以上；且，对人体无害。

2)与单纯的BT改性、酚醛环氧树脂改性相比，本发明能够保证在大幅度提高板材韧性的同时，玻璃化转变温度不会降低。