[发明专利]一种聚酰亚胺树脂、其制备方法及聚酰亚胺复合材料

说明书

本发明提供一种聚酰亚胺树脂，由包括芳香族二酐和芳香族二胺的混合物制备得到；所述芳香族二酐包括双酚A型二醚二酐；所述芳香族二胺包括苯膦酸双(氨基苯)酯。本发明将双酚A型二醚二酐和含磷元素的苯膦酸双(氨基苯)酯引入聚酰亚胺结构中，使聚酰亚胺树脂的加工性能显著提高。在本发明的实施例中，本发明中的聚酰亚胺树脂最低熔体黏度在50Pa·s～5000Pa·s之间，加工温度范围在300℃～380℃之间。同时该树脂具有优异机械性能，拉伸强度大于70MPa，弯曲强度大于100MPa。本发明还提供了一种聚酰亚胺的制备方法和一种聚酰亚胺复合材料。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺树脂、其制备方法及聚酰亚胺复合材料。

背景技术

聚酰亚胺树脂是一种高耐热、高强度、耐有机溶剂、耐辐照的有机高分子材料。从被开发以来，一直在耐热材料领域保持领先地位。经过几十年发展，聚酰亚胺树脂已发展成为种类繁多、功能齐全的一类高分子材料。广泛应用于航空、航天、电子、汽车、机械等领域。

聚酰亚胺树脂从结构上可分为热固性和热塑性两大类。制备热固性树脂工艺条件苛刻、制造成本高、成型时间长，应用受到了很大限制。与热固性聚酰亚胺树脂相比，热塑性聚酰亚胺树脂除了有较高的耐热性以外，还具有良好的加工性能。可以模压、挤出和注塑成型，因而得到了更为广泛的应用，很多品种的热塑性树脂已经实现了商品化。如杜邦公司的树脂，Amoco公司的树脂，GE公司的树脂，日本三井东压公司的树脂，上海合成树脂所的树脂，长春应化所的树脂等。

树脂需要长时间的热固硫化过程，生产效率较低。树脂采用了特殊的二胺单体，生产成本较高。聚酰亚胺加工性能较差，需要采用特殊的烧结法制备毛坯，再经过二次机械加工制成制品，不仅材料利用率低而且价格昂贵。树脂由于含有双酚A残基，使其耐热性与耐溶剂性较差。

因此，针对上文中提到的现有的聚酰亚胺树脂存在加工性能差的缺点，亟需开发一种加工性能好的热塑性聚酰亚胺树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺树脂、其制备方法及聚酰亚胺复合材料，本发明中的热塑性聚酰亚胺树脂具有良好的加工性能，熔体粘度低、同时具有优异的机械性能。

本发明提供一种聚酰亚胺树脂，由包括芳香族二酐和芳香族二胺的混合物制备得到；

所述芳香族二酐包括双酚A型二醚二酐；

所述芳香族二胺包括苯膦酸双(氨基苯)酯。

优选的，所述苯膦酸双(氨基苯)酯具有式I-1或式I-2所示结构：

优选的，所述芳香族二酐与所述芳香族二胺的摩尔比为0.9：1～1：0.9。

优选的，所述芳香族二酐还包括式II-1、式II-2和式II-3中的一种或几种，

其中，式II-3中，A选自O，S，或

优选的，所述芳香族二胺还包括式III-1、式III-2和式III-3中的一种或几种，

其中，式III-1中，M选自O，CH₂，或

优选的，所述混合物还包括封端剂，所述封端剂包括均苯二甲酸酐、苯甲酰氯和苯胺中的一种或几种；

所述封端剂与所述芳香族二胺的摩尔比为1:10000～2:9。

本发明提供一种聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：

将芳香族二酐和芳香族二胺在有机溶剂中混合，进行亚胺化反应，得到聚酰亚胺；

所述芳香族二酐包括双酚A型二醚二酐；