[发明专利]一种高性能聚酰亚胺基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能聚酰亚胺基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将阴离子型二维层状材料与有机插层剂在溶剂中加热反应，得到有机插层修饰的层状材料；

b）将所述有机插层修饰的层状材料与聚酰亚胺的聚合单体在溶剂中进行原位聚合反应，得到混合溶液；

c）对所述混合溶液进行热处理，得到聚酰亚胺基复合材料；

所述阴离子型二维层状材料为二元金属氢氧化物和大于二元的多元金属氢氧化物中的一种或几种；

所述有机插层剂选自有机羧酸和所述有机羧酸的金属盐中的一种或几种；

所述有机羧酸选自式（1-1）所示化合物、式（1-4）所示化合物、式（1-5）所示化合物、式（1-6）所示化合物、柠檬酸和酒石酸中的一种或几种；

式（1-1）， 式（1-4），

式（1-5）， 式（1-6）；

其中，

n₁为1~10；

R、R¹、R²和R³各自独立地选自羟基或氨基；

所述有机羧酸的金属盐中的金属离子选自一价碱金属离子或二价碱土金属离子。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机羧酸的金属盐中的金属离子选自Na⁺、K⁺或Mg²⁺。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机羧酸选自氨基乙酸、氨基丁酸、羟基乙酸、羟基丁酸、柠檬酸、酒石酸、氨基苯甲酸、羟基苯甲酸、氨基邻苯二甲酸、羟基邻苯二甲酸、氨基间苯二甲酸和羟基间苯二甲酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子型二维层状材料中，至少一种金属为二价金属，且至少一种金属为三价金属；

所述二价金属选自Mg²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺或Cd²⁺；

所述三价金属选自Al³⁺、Co³⁺、Fe³⁺、Mn³⁺、Cr³⁺或Ga³⁺；

层间的阴离子选自NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-或CO₃^2-。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子型二维层状材料为镁铝水滑石，其层间的阴离子为CO₃^2-。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，有机插层剂与阴离子型二维层状材料的摩尔比为（0.5~4.0）∶1；

步骤b）中有机插层修饰的层状材料与步骤c）所得聚酰亚胺基复合材料中的聚酰亚胺的质量比为（0.1~40）∶100。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中，原位聚合反应的温度为0~50℃，时间为1~72小时；

所述聚酰亚胺的聚合单体包括二酐和二胺。

8.一种权利要求1~7中任一项所述的制备方法制得的聚酰亚胺基复合材料。