[发明专利]一种含氟耐磨聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟耐磨聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法，采用含氟二胺单体与其它二胺单体为原料，在非质子性有机溶剂中，与1、2、4‑偏苯三酸酐酰氯进行聚合反应，再经酰亚胺化处理制得所述含氟耐磨聚酰胺酰亚胺材料。本发明将含氟二胺单体引入聚酰胺酰亚胺主链上，可以提高基体的耐磨性能，减少磨损率，可以提高PAI的溶解性能以至于改善化学酰亚胺成环能力，同时可以提高材料的耐热性能，还可以改善加工流动性能。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种含氟耐磨聚酰胺酰亚胺热塑性材料及其制备方法。

背景技术

聚酰胺酰亚胺最早是由美国Amoco公司于1964年首先研制成功并应用于绝缘漆，1972年开发出模塑料并于1976年以Torlon牌号商品化。随后日本东丽公司研制出TI-5000模塑粉。国内对于聚酰胺酰亚胺特种工程塑料也有研究，但没有成熟的工业化产品推出。

聚酰胺酰亚胺(Polyamide-imide,PAI)的合成方法有酰氯法、异氰酸酯法、直接聚合法、亚胺二羧酸法等。其中酰氯法的过程是将二胺单体如4、4′-二氨基二苯醚在高沸点极性溶剂中溶解，然后加入1、2、4-偏苯三酸酐酰氯，并在低温环境下缩聚制得聚酰胺-酰胺酸溶液，再通过化学亚胺化或者热酰亚胺化得到PAI树脂。

聚酰胺酰亚胺的分子主链上同时含有酰胺和酰亚胺环两种结构单元。在性能上，也就同时拥有PA(聚酰胺)和PI(聚酰亚胺)的一些性能优势，如耐高温、耐腐蚀、耐摩擦磨损、力学性能优异、可与多种物质进行复合等，是一种性能卓越的特种工程塑料。PAI材料在航空航天、军事装备、化工设备、电子器械等领域具有广阔的发展前景。

PAI在高摩擦磨损应用环境下，摩擦系数和磨损率都有待进一步降低以满足特殊工况需求。为了开发出适用于这些应用的改进材料，Solvey公司和日本东丽公司使用聚四氟乙烯、石墨，二硫化钼等的组合物来改进材料的耐磨性，但PAI材料的强度由于氟聚合物及无机耐磨剂的加入而显著降低，当耐磨剂含量高时更是如此。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种耐磨聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法，以提高耐磨性。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种含氟耐磨聚酰胺酰亚胺材料的制备方法，采用含氟二胺单体与其它二胺单体为原料，在非质子性有机溶剂中，与1、2、4-偏苯三酸酐酰氯进行聚合反应，再经酰亚胺化处理制得所述含氟耐磨聚酰胺酰亚胺材料；

所述含氟二胺单体包括2,2′-双(三氟甲基)-4,4-二氨基联苯、2,2′-双(三氟甲氧基)-联苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚、1,4-双(2-三氟甲基4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷或4，4′-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯砜中的一种或任意组合。

优选的，所述其它二胺单体包括间苯二胺、对苯二胺、4，4′-二氨基二苯醚、3，3′-二氨基二苯醚、3，4′-二氨基二苯醚、3，3′-二氨基二苯硫醚、3，4′-二氨基二苯硫醚、3，3′-二氨基二苯酮、3，4′-二氨基二苯酮、3，4′-二氨基联苯、3，3′-二氨基联苯、4,4'-二氨基联苯、3，3′-二氨基二苯甲烷、3，4′-二氨基二苯甲烷、4，4′-二氨基二苯甲烷、1，4-双(3-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(4-氨基苯氧基)联苯、4，4′-双(3-氨基苯氧基)联苯、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)]丙烷、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4′-双(3-氨基苯氧基)二苯醚、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯砜或4，4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜中的一种或任意组合。

优选的，所述含氟二胺单体与其它二胺单体摩尔比为1:9～9:1。