[发明专利]一种聚酰亚胺复合吸波泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性泡沫塑料材料及其制备方法，具体涉及一种聚酰亚胺复合吸波泡沫材料及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的发展和电子设备的广泛使用，电磁波的污染日益严重，由此而产生对于吸波材料和屏蔽材料的需求也日趋旺盛，同时，军事上出于对于战斗机、导弹、军舰等军用设备隐身的需要，对能够吸收雷达波材料的需求也日益紧迫，因此，不论对于军用或民用市场，吸波材料在实际应用中的需求都比较迫切。

在吸波材料的研究方面，吸波泡沫材料是受到关注较多的吸波材料之一，吸波泡沫复合材料不仅对电磁波以及红外线有很好的吸收作用，而且具有密度小，强度高，同时具有吸声和减震的优点。将吸波泡沫材料应用于民用设施，可有效改善电磁波对设备的影响，减轻建筑物的主体的承重，同时起到隔热、降噪的功能；将其应用于飞机、导弹及舰船等军用设备，能有效降低设备的重量，提高设备的动力性，改善操作人员的工作环境，具有很好的应用前景。

聚酰亚胺泡沫材料是一种具有良好力学性能、优异的阻燃性、抗明火等性能的高性能泡沫材料，与其它类型的泡沫塑料相比较，其在使用过程中不产生有害气体，密度小，性能调节范围宽，易于安装和拆卸，在具有耐高温的同时，也具有优异的耐低温脆性等特点，已经作为隔热、降噪材料，在国外已经取得到了广泛的应用。

将吸波剂分散于聚酰亚胺泡沫塑料中可制备出具有吸波功能的聚酰亚胺泡沫材料，可应用于航空航天、舰船等行业用作电磁波的屏蔽材料或雷达波吸收材料，目前，国内关于吸波型泡沫材料的专利中所述的泡沫产品很难同时实现耐250℃以上高温，同时具有良好宽频吸收性能的聚酰亚胺泡沫材料。中国专利102615883公开了一种耐温达到150℃泡沫夹层吸波复合材料，其同样存在耐温性能不足的缺点；而中国专利CN102529229则公开了吸波型PMI泡沫材料的制备，该类吸波型PMI耐温最高达到220℃，仍然难以达到持续使用温度达到250℃的要求；中国专利1929731公开了一种宽带多层泡沫的吸波材料，其是以开孔聚氨酯泡沫和吸波材料组成，该泡沫材料也难以达到250℃以上的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚酰亚胺复合吸波泡沫材料及其制备方法，本发明提供的复合吸波材料具有耐高温和具有宽频带吸波功能，玻璃化转变温度为250℃以上，使用温度超过250℃。

本发明所提供的一种聚酰亚胺复合吸波泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将芳香族二酐、芳香族二胺和吸波剂分散到四氢呋喃与醇的混合溶剂中，得到前驱体溶液；

（2）所述前驱体溶液经干燥去除所述混合溶剂得到前驱体；

（3）所述前驱体粉碎后经加热发泡得到部分酰亚胺化的聚酰亚胺微球；

（4）将所述聚酰亚胺微球浸泡到分散液中；将经浸泡过的所述聚酰亚胺微球进行热压即得到所述聚酰亚胺复合吸波泡沫材料；

所述分散液由所述吸波剂和有机溶剂组成。

上述的制备方法中，所述芳香族二酐可选自1,2,4,5-均苯四甲酸二酐（PMDA）、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐（ODPA）、3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐（s-BTDA）、2,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐（a-BTDA）、双酚A型二苯醚二酐（BPADA）、3,3',4,4'-联苯四酸二酐（s-BPDA）、2,3',4,4'-联苯四酸二酐（a-BPDA）和3,3',4,4'-联苯基砜四酸二酐（DSDA）中的一种或多种；

所述芳香族二胺可选自对二苯胺（p-PDA）、间二苯胺（m-PDA）、4,4'-二氨基二苯醚（4,4'-ODA）、3,4'-二氨基二苯醚（3,4'-ODA）、4,4'-二氨基二苯甲酮（4,4'-DABP）、3,4'-二氨基二苯甲酮（3,4'-DABP）、4,4'-二氨基二苯砜（4,4'-DDS）、4,4'-二氨基二苯甲烷（MDA）和2,6-二氨基吡啶（DAP）中的一种或多种；

所述吸波剂可选自碳基吸波材料、单质纳米金属和金属氧化物中的一种或多种；所述碳基吸波材料具体可为普通碳黑、纳米导电碳黑、石墨烯、单臂碳纳米管、多臂碳纳米管或碳纤维等；所述单质纳米金属具体可为纳米铝粉；所述金属氧化物具体可为纳米氧化锌、纳米二氧化锰或纳米级三氧化锑等。

上述的制备方法中，所述混合溶剂中，所述四氢呋喃与醇的质量比可为1~5：1~2，具体可为7：3；

所述醇可选自乙醇、甲醇、异丙醇和乙二醇中的一种或多种；

所述芳香族二酐与所述芳香族二胺的摩尔比为0.9~1.1：1。