[发明专利]一种多孔聚酰亚胺材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔聚酰亚胺材料及其制备方法。该制备方法包括：S1、将芳香族二酐加入极性溶剂中，然后加入脂肪醇，加热反应至透明；再加入催化剂、水及泡沫稳定剂，反应得到透明的A液；S2、向A液中加入与A液中极性溶剂不互溶的溶剂，分散后得到改性A液；S3、向改性A液中加入异氰酸酯得到混合液；对混合液进行加压，静置发泡；S4、降压，将S3得到的泡沫进行热处理，得到聚酰亚胺多孔材料。在本发明的制备过程中，可将混合时裹挟的空气从混合液中排出，避免穿孔的缺陷。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种多孔聚酰亚胺材料及其制备方法。

背景技术

多孔聚酰亚胺泡沫材料是聚酰亚胺材料中的一种，其具有聚酰亚胺材料的高阻燃、耐高温、抗明火等性能，是一类高性能材料，与其它类型的多孔材料或泡沫塑料相比较，其在使用过程中不产生有害气体，密度的可调节范围宽，性能调节范围宽，其中，低密度的该材料已经作为隔热、降噪材料在国外取得到了广泛的应用。

目前，已经产业化制备低密度多孔聚酰亚胺材料(聚亚胺泡沫材料)的制备方法主要有两类，一类是利用芳香族二酐和芳香族二胺为主要原料先制备聚酯铵盐粉末，再进一步通过加热发泡的两步法，该方法所制备的泡沫材料性能佳，性能调节范围宽，但其制备工艺路线长，制备难度大，发泡效率低，产品成本高；另一类是以芳香族二酐和异氰酸酯为主要原料的一步法，方法制备的多孔材料的产物性能不及相同结构的两步法泡沫材料，但其具有两步法所没有的突出优势，如制备路线短，软质泡沫材料和硬质泡沫材料都能够制备，易于工业化和规模化，产品成本低。

CN101402743A公布了一步法制备聚酰亚胺泡沫的方法，其由芳香二酐、低分子醇、催化剂、表面活性剂等按比例混合在极性溶剂中形成泡沫前体的溶液，然后再与异氰酸酯混合发泡，进一步通过微波处理和热处理得到聚酰亚胺泡沫。

CN104829835A公布了改进的一步法制备聚酰亚胺泡沫的方法，其首先利用芳香二酐在极性溶剂中与脂肪醇进行反应，将此衍生物与泡沫稳定剂、催化剂及水等其它助剂混合而得到发泡A组份，与其它现有技术不同，该专利中B组份为多元芳酐与异氰酸酯的反应产物。将白料与黑料反应，再进一步热处理而得到聚酰亚胺泡沫。

上述方法中所制备的泡沫是软质泡沫材料，CN102127225A公开了一种利用一步法制备硬质泡沫的方法，其主要是将混好的A液、B液注入模具，然后密封，在微波中定型及亚胺化。该方法中的模具需耐高压，且该方法制备的泡沫在开模时，极易出现由于大量气体排出而开裂的现象。

CN106146840A公开了一种聚酰亚胺泡沫的制备方法，将模具放入压力容器中，将混合好的A液和B液混合后注入到模具中，然后关闭压力容器，充入气体保压，至一定时间后取出进行加热以除去溶剂及亚胺化反应。

以上反应都存在一定的缺陷，在混合的过程中都难以避免将空气引入到体系内，从而形成大小不匀的孔，或出现穿孔现象，即在泡沫薄片上会出现横穿上下两个表面的孔，而使用者往往能难以接受这种缺陷，这也对泡沫的性能和泡沫的形象产生的了不利的影响，影响了泡沫收率。

发明内容

为解决以上至少之一的技术问题，本发明提供一种多孔聚酰亚胺材料及其制备方法；在本发明的制备过程中，可将混合时裹挟的空气从混合液中排出，避免以上缺陷。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种多孔聚酰亚胺材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将芳香族二酐加入极性溶剂中，然后加入脂肪醇，加热反应至透明；再加入催化剂、水及泡沫稳定剂，反应得到透明的A液；

S2、向A液中加入与A液中极性溶剂不互溶的溶剂，分散后得到改性A液；

S3、向改性A液中加入异氰酸酯得到混合液；对混合液进行加压，静置发泡；