[发明专利]一种耐老化型形状记忆聚酰亚胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐老化型形状记忆聚酰亚胺的制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

当今时代，材料对于人类的生产和生活起着极其重要的作用。科学技术的发展推动了人类社会的不断进步，与此同时，人们对于材料的要求越来越高，因此，各种新型材料应运而生，智能材料便是其中重要的一种，具有广泛的应用前景。作为新型材料的典型代表，智能材料开创了人类设计和利用材料的新时代。所谓智能材料即自身可以感知其所处的外界环境发生变化，并对该变化作出相应的瞬时主动反应的一类材料。简而言之，就是具有自我诊断、自我适应、自我修复等一系列特定功能的一种材料。常用的智能材料有磁致伸缩材料，压电材料，形状记忆合金及形状记忆聚合物等。形状记忆聚合物即是指一种具有初始形状，在一定外界条件作用下变形固定后，通过热、电、磁、光等外部刺激，能够回复其最初形状的聚合物。自20世纪80年代首次发现交联的形状记忆聚乙烯之后，形状记忆聚合物以其独特的性能愈来愈受到国内外研究人员的重视。形状记忆聚合物是一种新型的智能材料。通过对聚合物的分子进行改性和组合可以获得这种功能高分子材料。它是一种刺激响应型聚合物，当外界刺激作用于该种聚合物时，它可以通过响应外界刺激而达到自身形状的改变。形状记忆聚合物的显著特点是该种聚合物具有形状记忆效应。热致形状记忆聚合物的一个形状回复过程，形状记忆聚合物可以初始被固定为一个临时稳定形状，称为初始态；当外界条件(如温度、压力等)发生变化时，通过外界刺激(如力)可以使其发生形变并将该形状固定，此时定义为变形态；而在合适外界条件下，它可以重新回到初始态且这种可逆变化可以重复出现。至此，完成“初始态→固定态→变形态”的一个记忆循环。形状记忆记忆效应使形状记忆聚合物与普通聚合物区别开来，赋予其一定的功能性及智能性。目前，国内外有关自修复形状记忆聚合物的研究并不多见，本文立足于自修复材料和形状记忆聚合物的研究现状，力求制备出一种具有自修复功能的形状记忆聚合物，使其兼具自修复和形状记忆功能，实现材料功能的多元化。同时探讨材料的组成和结构对材料各种性能的影响，尤其是自修复性能和形状记忆性能的影响，并对其自修复机理作进一步的探讨。本文的目的在于制备出具有较高修复效率且性能优异的形状记忆聚合物，为形状记忆自修复聚合物的设计提供理论支持，力求进一步拓宽形状记忆聚合物的研究及应用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对聚合物本身的性质，其在使用过程中由于光、热、力等外界因素作用会使材料发生老化或产生裂纹等形式的破坏，从而使材料的使用寿命降低的问题，提供了一种耐老化型形状记忆聚酰亚胺的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）取硅藻土并球磨粉碎过筛，得球磨粉末，按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，超声分散得分散浆液，按质量比1:5，将十八烷基三甲基氯化铵溶液滴加至分散浆液中；

（2）待滴加完成后，水浴加热并过滤得滤饼，洗涤、干燥并粉碎过筛，得插层改性硅藻土颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份环氧氯丙烷、20～30份二乙烯三胺和6～8份腐植酸置于烧杯中，搅拌混合并过滤得滤渣，洗涤、干燥并粉碎，得改性粉末；

（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份改性粉末、10～15份改性硅藻土颗粒搅拌混合并水浴加热，静置冷却后过滤得滤饼，洗涤、干燥得改性颗粒；

（4）按质量比1:1，将N，N-二甲基乙酰胺与4,4’-二氨基二苯醚搅拌混合并置于三口烧瓶中，在氮气气氛下搅拌混合，得基体液；按重量份数计，分别称量45～50份基体液、10～15份500目改性颗粒、10～15份双酚A型二醚二酐和1～2份三（4-氨基苯基）胺搅拌混合，得混合凝胶液；

（5）将混合凝胶液置于洁净的玻璃基板表面，随后将玻璃基板连同凝胶液一同置于烘箱中，升温加热并保温煅烧，静置冷却至室温，即可制备得一种耐老化型形状记忆聚酰亚胺。

步骤（1）所述的十八烷基三甲基氯化铵溶液滴加速率为1mL/min。

步骤（5）所述的混合凝胶液在玻璃板上铺放厚度为1～2cm。

步骤（5）所述的保温煅烧温度为280～300℃。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：