[发明专利]一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属聚丙烯腈纺丝领域，特别是涉及一种聚丙烯腈(PAN)中空纤维封装材料的制备方法。

背景技术

封装就是把构成电力、电子元件或集成电路的各个部件按规定的要求合理布置、组装、键合、连接、与环境隔离和保护等操作工艺，以防止水分、尘埃及有害气体对元件或集成电路的侵入，减缓震动，防止外力损伤和稳定元件参数。

封装技术的发展促进了封装材料的发展，即从过去的金属和陶瓷封装为主转向塑料封装。至今，塑料封装已占到整个封装材料的90％左右。塑料封装材料是封装材料中后起之秀。塑料封装材料主要以环氧树脂和有机硅为主，其次为有机硅环氧、聚酰亚胺和液晶聚合物。

环氧树脂封装材料是一种功能复合材料，由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、无机填料、脱模剂、着色剂等十几种组份配制而成，其中环氧树脂是主要组份，可选用酚醛环氧树脂或双酚A型环氧树脂。在热和促进剂的作用下，环氧树脂与固化剂发生交联固化反应，固化后成为热固性塑料。

本发明的目的是将环氧树脂封装材料的不同组分(统归于A、B组分)分别封入本发明的聚丙烯腈中空纤维中(可用毛细管吸附方法封入A、B组分)，并且混入需要修补的材料内。当材料发生破损时，中空纤维中的两种芯液释放，并发生固化，起到了修补破损部位的作用，保护了电力、电子元件或集成电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚丙烯腈(PAN)中空纤维封装材料的制备方法，该方法成本低，环境污染小，适合于工业化生产。所制得的PAN中空纤维作为封装材料的一个载体，有利于保护电力、电子元件或集成电路。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种聚丙烯腈中空纤维封装材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将聚丙烯腈粉末和增塑剂进行混合，或将聚丙烯腈粉末、增塑剂和热稳定剂进行混合，其中聚丙烯腈粉末和增塑剂的质量比为1：5-9：1，所得混合物中热稳定剂的质量百分数为0-40％；

第二步：将得到的混合物使用螺杆挤出机直接进行纺丝得到中空纤维，或先使用螺杆挤出机进行制条、切粒得到混合物颗粒，再将所得的混合物颗粒使用熔融纺丝机进行纺丝得到中空纤维；

第三步：将所得的中空纤维用萃取剂进行萃取，烘干，得到聚丙烯腈中空纤维；

第四步：将聚丙烯腈中空纤维分别浸入环氧树脂封装材料的A组分和B组分，然后将聚丙烯腈中空纤维的两端封闭，得到分别含有环氧树脂封装材料的A组分和B组分的聚丙烯腈中空纤维，即为聚丙烯腈中空纤维封装材料。

优选地，所述的环氧树脂封装材料的A组分包括环氧树脂、稀释剂、增塑剂和填充料，B组分包括环氧树脂固化剂。

优选地，所述的聚丙烯腈粉末为均聚物、二元共聚物或多元共聚物，所述均聚物的单体为丙烯腈，二元共聚物或多元共聚物的单体为含不饱和基团的单体，聚丙烯腈粉末的粘均分子量(M_η)为3×10⁴-1×10⁶g／mol。

更优选地，所述的含不饱和基团的单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸中的两种以上。

优选地，所述的热稳定剂为铅盐稳定剂和稀土稳定剂中的至少一种。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机直接进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中的制条温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中使用熔融纺丝机进行纺丝的纺丝温度为80-350℃。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用单孔喷丝板，所述的单孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有C形孔或环形孔。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时采用多孔喷丝板，所述的多孔喷丝板包括喷丝板体，所述的喷丝板体上具有四个圆形孔、七个圆形孔或三个弧形孔，所述的三个弧形孔排列在同一圆上。

优选地，所述第二步中使用螺杆挤出机或熔融纺丝机进行纺丝时的卷绕线速度为100m／min-1500m／min。

优选地，所述第三步中的萃取温度为30-200℃。