[发明专利]一种聚酰亚胺复合材料壁板粘接用耐高温聚酰亚胺膜状胶粘剂的制备方法

说明书

一种聚酰亚胺复合材料壁板粘接用耐高温聚酰亚胺膜状胶粘剂的制备方法，本发明涉及聚酰亚胺膜状胶粘剂及其制备方法。现有聚酰亚胺膜状胶粘剂存在耐热性不足，壁板‑壁板结构粘接强度低的问题。耐高温聚酰亚胺膜状胶粘剂由聚酰亚胺溶液、无机填料改性剂及界面偶联剂制成；制备方法：在一定温度及搅拌条件下，将无机填料改性剂及界面偶联剂加入到聚酰亚胺溶液中，搅拌，得到胶粘剂；将胶粘剂过滤并脱气，流延到负载有载体布和隔离纸的不锈钢制转鼓上，得到具有自支撑性的膜，然后加热并退火，得到耐高温聚酰亚胺膜状胶粘剂。本发明用于一种耐高温聚酰亚胺膜状胶粘剂及其制备方法。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺膜状胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着航空航天等行业研究和应用技术的发展，高速飞行器马赫数逐年增加，要求复合材料、钛合金等壁板结构使用温度在300℃及以上，尤其是在400℃～500℃具有较好的力学性能和热稳定性。普遍采用的是聚酰亚胺复合材料、钛合金、不锈钢等材质，其中聚酰亚胺复合材料比刚度强、密度低，更适用于耐高温高速飞行器的减重要求。并且复合材料成型更趋近于共固化成型，同时为了减轻模具和成本压力，采用低压力，如非热压罐成型方式(OOA)更符合先进发展趋势，对于聚酰亚胺复合材料成型来说，采用聚酰亚胺预浸料、聚酰亚胺胶粘剂(如膜状胶粘剂)，在低压力(≤0.2MPa)下成型为复合材料，同时满足高温(在300℃及以上，尤其是在400℃～500℃具有较好的力学性能和热稳定性)性能要求，对于实现高速飞行器的提升，具有重要意义。因此，粘接用胶的选用至关重要。

一般来说，胶粘剂可以分为溶液状、膏糊状及膜状等。其中复合材料/复合材料(板板)膜状胶粘剂具有厚度均匀、施胶量准确、施工工艺简便，可用于大面积粘接等优点，是粘接蜂窝夹层结构的首选，在现有的耐高温膜状胶粘剂中，应用较为广泛的是改性环氧膜状胶粘剂、氰酸酯膜状胶粘剂及双马膜状胶粘剂，然而其使用温度一般不超过300℃。随着结构使用温度的提升，对膜状胶粘剂的耐热性能提出了更高的要求。为了达到更高的耐温等级，也为了与聚酰亚胺复合材料基材相匹配，具有更优异的耐热性能和高温粘接性能的聚酰亚胺膜状胶粘剂成为必然的选择。但是满足与聚酰亚胺复合材料壁板(板-板)低压力粘接的胶粘剂，需要额外满足以下要求：

首先，需要满足低压力固化(≤0.2MPa)的发展趋势，从而避免大压力固化导致的结构损伤、异形件难制备、无法共固化加工的问题，避免影响结构质量。这样就需要聚酰亚胺膜状胶粘剂具有高温下更好的熔融流动性和较低的熔体粘度；

其次，复合材料间结构固化，胶粘剂需要具有受控的粘度区间、熔体粘度值和触变性，才能够具有较高的板板剥离强度，满足工艺使用要求。调控粘接的流变属性，从而获得更有益的板板粘接效果，是聚酰亚胺复合材料高强度粘接所必不可少的要求之一。

第三，膜状胶粘剂需要与复合材料的耐温等级相匹配，即满足能够达到300℃以上使用，尤其是400℃～500℃使用要求，即高温下的高剪切强度和剥离强度要求。