[发明专利]一种飞机发动机周边聚酰亚胺耐高温复合材料的制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强聚酰亚胺耐高温复合材料，特别是连续玻璃纤维增强聚酰亚胺材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚酰亚胺是一类主链上含有酰亚胺环的高分子材料。由于主链上含有芳香环， 它作为先进复合材料基体， 具有突出的耐温性能和优异的机械性能， 是目前树脂基复合材料中耐温性最高的材料之一。

本项目使用热塑性聚酰亚胺树脂为基体，通过将其与玻璃纤维复合，制备200摄氏度下刚性超过PEEK 3倍、热膨胀系数降低20%，是特定条件下可替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性塑料和难加工的聚酰亚胺的理想材料，用于飞机发动机轴承和轴瓦等耐高温油气环境的合金材料，可减轻发动机重量和提高发动机推重比。应用热塑性树脂制备飞机发动机零部件，比金属材料和热固性材料在设计和成型上更方便；该零部件可防静电，可与金属接触；具有一定的阻燃性。

发明内容

由于采用传统加工工艺生产的玻璃纤维增强聚酰亚胺材料，玻璃纤维在树脂内的长径比偏小，且长度分布范围较大，导致玻璃纤维在树脂内的增强效果不能得到充分发挥，使其在改性塑料方面的应用受到限制。本发明提供了一种连续玻璃纤维增强聚酰亚胺材料的制备方法，有效增加了玻璃纤维在树脂内的长径比，大大提高了材料的力学性能。 

本发明的制备方法包括以下步骤：

（1）、将聚酰亚胺树脂在150～175℃条件下 进行烘干处理；

（2）、将原材料聚酰亚胺树脂、热稳定剂、抗氧剂按配方质量百分比例加入到混合机内，在常温下进行均匀混合；

（3）、将上述混合后的物料加入到挤出机料桶内，通过双螺杆挤出机进行熔融挤出。挤出机机筒加工温度设定为390～410℃，主机螺杆转速为220～250r.min^-1,主喂料转速为10～18r.min^-1；

（4）、将连续玻璃纤维束先通过敞开式烘箱进行干燥处理，烘箱温度为90～100℃，然后把连续玻璃纤维从特制挤出机模头穿过，同时挤出机开始进行熔融挤出。在模头内，连续玻璃纤维与完全熔融的树脂汇合，连续玻璃纤维在模头内被强行分散开的同时完全浸渍在熔融树脂内。被树脂熔体完全包覆的长玻纤被从模头牵引出，经过风冷装置进行冷却，在牵引机的牵引下，将料条送入到切粒机内进行切粒，即生成出连续玻璃纤维增强聚酰亚胺材料。 

下面通过具体的实施例对本发明专利进行具体描述：

实施例1：

按照质量百分比，将70份线性聚酰亚胺树脂，0.2份热稳定剂（三碱式硫酸铅），0.1份抗氧剂（亚磷酸三酯TNP）共同在混合机内进行均匀混合，然后将混合物倒入挤出机料桶内。把30份连续连续玻璃纤维通过烘箱干燥处理，烘箱温度为100℃，再把连续玻璃纤维从挤出机模头穿过，同时开启挤出机。挤出机机筒加工温度为390～410℃，挤出机共设八段，第一段和第二段为390℃，第三段和第四段为395℃，其它几段为410℃，主机螺杆转速为220r.min-1,主喂料转速为10r.min-1，熔融树脂在模头内将连续玻璃纤维完全浸渍后从模头挤出，再经过冷却、风干、牵引，最后切成长度为5mm的颗粒。

实施例2：    

按照质量百分比，将70份线性聚酰亚胺树脂，0.2份热稳定剂（三碱式硫酸铅），0.1份抗氧剂（亚磷酸三酯TNP）共同在混合机内进行均匀混合，然后将混合物倒入挤出机料桶内。把30份连续连续玻璃纤维通过烘箱干燥处理，烘箱温度为100℃，再把连续玻璃纤维从挤出机模头穿过，同时开启挤出机。挤出机机筒加工温度为390～410℃，挤出机共设八段，第一段和第二段为390℃，第三段和第四段为395℃，其它几段为410℃，主机螺杆转速为220r.min-1,主喂料转速为10r.min-1，熔融树脂在模头内将连续玻璃纤维完全浸渍后从模头挤出，再经过冷却、风干、牵引，最后切成长度为8mm的颗粒。

实施例3：