[发明专利]一种环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂及其制备方法

说明书

本发明的一种环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂，属于有机聚合物粘合剂组合物技术领域，由二酐和二胺通过缩合反应形成聚酰胺酸；将其沉淀后制成聚酰胺酸盐，进一步形成水分散体；混入改性有机硅树脂和适当添加剂。本发明的有益效果是能够有效的较低胶层干燥后刚性和脆性，而且无需采用以化学共聚的方式引入柔性结构，简化了制作过程，也降低了成本；本发明与常见的聚酰亚胺高温粘合剂相比较，其挥发性较低，能够降低挥发的物质对工人身体健康的损害和对环境的污染。

技术领域

本发明涉及有机聚合物粘合剂组合物技术领域，具体是一种环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂及其制备方法。

背景技术

芳杂环类聚酰亚胺具有良好的耐高温特性、力学性能、介电性能、电绝缘性能、耐辐射性、阻燃性能等，广泛用于航空、航天、微电子、纳米、新能源、液晶、分离膜、激光等国防、军工、高科技及民用领域。

有机聚合物粘合剂用于金属的连接，操作简单，灵活便捷，在某些情况下甚至可以代替焊接与铆接。聚酰亚胺树脂是可作为高温条件(≥250℃)下使用的理想的金属粘合剂。目前常见的聚酰亚胺高温粘合剂多为有机溶剂溶液，比如二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等，但是上述有机溶剂溶液再使用时均存在以下问题；第一、使用过程中容易挥发势损伤工人身体健康和危害环境。第二、由于聚酰亚胺结构中刚性芳杂环的存在，即使是热塑性聚酰亚胺树脂，胶层彻底干燥后刚性、脆性仍然较大；虽然可以以化学共聚的方式引入柔性结构，但是制作过程复杂、成本过高。

针对上述问题，需要提供环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂及其制备方法，以降低聚酰亚胺高温粘合剂的污染问题和干燥后的刚性脆性的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂及其制备方法，以解决现有的聚酰亚胺高温粘合剂易挥发且干燥后刚性脆性较大的技术问题。

本发明的技术方案是：由二酐和二胺通过缩合反应形成聚酰胺酸；将其沉淀后制成聚酰胺酸盐，进一步形成水分散体；混入改性有机硅树脂和适当添加剂。

在本发明一较佳实施例中，一种环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂的具体制备步骤为：

S1：在三口烧瓶中开动机械搅拌，同时填充氮气作为保护气体，将等摩尔的二酐和二胺加入适当的有机溶剂中充分反应后加入2～3倍二酐或二胺摩尔量的叔胺有机小分子化合物，搅拌均匀形成质量百分比浓度为15～25％的聚酰胺酸盐有机溶剂溶液，将混合物在0～10℃下搅拌12～24小时，反应结束后倒入沉淀剂并剧烈搅拌，得到粉状沉淀，室温真空干燥4～8小时；

S2：将上述干燥的粉状沉淀物在室温下分散到高速搅拌的水中，形成一定粘度的略带黄色的透明水溶液，再加入水性有机硅树脂，其中水性有机硅树脂的有效固含量为前述聚酰胺酸盐水溶液有效固含量的40～60wt％，高速搅拌2小时，最后添加混合液总有效固含量1～2％wt的气相白炭黑和0.5～1.5％wt硅烷偶联剂KH550与钛酸四丁酯偶联剂的混合物，硅烷偶联剂KH550与钛酸四丁酯偶联剂的质量比为3：1，得到环保型聚酰亚胺基耐高温粘合剂。

在本发明一较佳实施例中，所述二酐为均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基甲醇四酸二酐、2,2'-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、1,4,5,8-萘四甲酸酐中的一种或多种。