[发明专利]一种耐磨聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体氛围中，向芳香型二胺溶液中加入混合填料混匀，然后加入芳香型二酐，进行反应得到中间物料；取中间物料脱泡并涂布于基板表面，亚胺化，脱膜得到耐磨聚酰亚胺薄膜；其中，混合填料为二硫化钼、纳米聚四氟乙烯、改性碳纳米管、硅烷偶联剂。本发明还公开了一种耐磨聚酰亚胺薄膜，按照上述耐磨聚酰亚胺薄膜的制备方法制得。本发明具有良好的耐磨性能，且机械性能良好。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜技术领域，尤其涉及一种耐磨聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一类具有较高的热稳定性、良好的机械性能以及优异的电子性能的工程聚合物，这些优异的性能归因于聚酰亚胺基团和芳香族结构。同时，再特定的环境中，聚酰亚胺也具有良好的摩擦学特性。但是，随着时代的发展，聚酰亚胺的性能已不能满足人们的需求，且纯聚酰亚胺材料在摩擦磨损过程中具有摩擦系数大，磨损率高的缺点，这些缺点限制了聚酰亚胺在摩擦材料中的应用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨聚酰亚胺薄膜及其制备方法，本发明具有良好的耐磨性能，且机械性能良好。

本发明提出的一种耐磨聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体氛围中，向芳香型二胺溶液中加入混合填料混匀，然后加入芳香型二酐，进行反应得到中间物料；取中间物料脱泡并涂布于基板表面，亚胺化，脱膜得到耐磨聚酰亚胺薄膜；其中，混合填料为二硫化钼、纳米聚四氟乙烯、改性碳纳米管、硅烷偶联剂。

优选地，二硫化钼、纳米聚四氟乙烯、改性碳纳米管、硅烷偶联剂的重量比为2-4:0.4-0.6:1-2:0.05-0.07。

优选地，在耐磨聚酰亚胺薄膜中，混合填料的含量为10-15wt％。

优选地，改性碳纳米管为γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳纳米管。

优选地，二硫化钼的粒径为1000-2000目。

优选地，芳香型二胺为4,4'-二氨基二苯醚、对苯二胺和4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基苯。

优选地，4,4'-二氨基二苯醚、对苯二胺和4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基苯的摩尔比为5-6:2.5-3.5:0.5-2.5。

优选地，芳香型二酐为3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和六氟二酐。

优选地，3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐和六氟二酐的摩尔比为8-9:1-2。

优选地，反应温度为50-70℃，反应时间为5-6h。

优选地，亚胺化的程序为：分别于130-150℃、190-210℃、250-300℃保温30-40min，再于380-400℃保温1-2min。

优选地，中间物料的固含量为20-30wt％。

优选地，芳香型二胺溶液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。

优选地，芳香型二胺和芳香型二酐的摩尔比为1:0.95-1.05。

本发明还提出了一种耐磨聚酰亚胺薄膜，按照上述耐磨聚酰亚胺薄膜的制备方法制得。

本发明通过选用合适的填料以适宜比例相互配合，使得本发明具有良好的耐磨性，并通过硅烷偶联剂均匀分散在中间物料中，避免了聚酰亚胺薄膜机械性能的降低；选用对苯二胺、4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基苯与4,4'-二氨基二苯醚以适宜比例相互配合，可以调节聚酰亚胺的机械性能和耐磨性；并与适宜种类芳香型二酐进行反应，可以进一步增加本发明的机械性能和耐磨性；选用合适的亚胺化工艺可以进一步提高本发明的机械性能。

具体实施方式