[发明专利]一种聚酰亚胺及制备和应用、聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料及制备和应用有效

专利信息
申请号: 202010829592.3 申请日: 2020-08-18
公开(公告)号: CN111925523B 公开(公告)日: 2021-05-11
发明(设计)人: 王廷梅;曲春辉;王齐华 申请(专利权)人: 中国科学院兰州化学物理研究所
主分类号: C08G73/10 分类号: C08G73/10;C08L79/08;C08L63/02;C08K3/14
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 马小星
地址: 730000 甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚酰亚胺 制备 应用 环氧树脂 网络 聚合物 复合材料
【说明书】:

发明提供了一种聚酰亚胺及制备和应用、聚酰亚胺‑环氧树脂互穿网络聚合物复合材料及制备和应用,属于阻尼材料技术领域。本发明提供的聚酰亚胺分子链中的‑CF3及‑O‑基团有利于聚酰亚胺的阻尼行为。本发明将Nb2C‑MXene和上述聚酰亚胺用于制备互穿网络聚合物复合材料,由于Nb2C‑MXene表面连接有F‑、OH‑基团,可与聚酰亚胺及环氧树脂分子链中的‑OH、‑NH等基团形成氢键,增强界面结合强度,而良好的界面结合强度能更好的传递应力,提高复合材料的承载能力,增强聚合物分子链间及聚合物分子链与MXene颗粒之间的内摩擦,从而提高互穿网络聚合物复合材料的阻尼性能。

技术领域

本发明涉及阻尼材料技术领域,尤其涉及一种聚酰亚胺及制备和应用、聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料及制备和应用。

背景技术

互穿网络聚合物(IPNs)是一类新型的功能复合材料,因其具有粘弹性、宽的玻璃化温度转变区域、优异的力学及热稳定性能等被广泛应用于阻尼材料。但是,现有的互穿网络聚合物(IPNs),如PU(聚氨酯)/PS(聚苯乙烯)和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)/PS(聚苯乙烯)等,通常会展现出两相不相容的特征,其阻尼曲线出现两个峰且峰宽较小,阻尼性能有限,限制了其在阻尼领域的应用。因此,提高互穿网络聚合物复合材料的阻尼性是首要的工作。

MXene是2011年报道的材料科学中的一类新型二维无机化合物,一直应用在气体吸附、传感器、锂离子电池、电容器、催化、透明导电薄膜以及储氢材料方面,但是在聚合物阻尼材料领域一直未被应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺及制备和应用、聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料及制备和应用,所述聚酰亚胺用于互穿网络聚合物材料后,所制备的聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料具有优异的阻尼性能。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种聚酰亚胺,具有式I所示结构:

所述聚酰亚胺由4,4'-二氨基-2,2'-双三氟甲基联苯、4,4'-二氨基二苯醚和2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐制备而成;

所述4,4'-二氨基-2,2'-双三氟甲基联苯、4,4'-二氨基二苯醚和2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐的摩尔比为(1~3):(1~3):4。

本发明提供了上述技术方案所述聚酰亚胺的制备方法,包括以下步骤:

将4,4'-二氨基-2,2'-双三氟甲基联苯、4,4'-二氨基二苯醚、有机非质子溶剂和2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐混合,进行聚合反应,得到聚酰胺酸溶液;

将所述聚酰胺酸溶液进行热回流,得到聚酰亚胺。

优选的,所述热回流在氮气气氛中进行,所述热回流的温度为160~220℃,时间为6~10h。

本发明提供了上述技术方案所述聚酰亚胺或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚酰亚胺在互穿网络聚合物中的应用。

本发明提供了一种聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料的制备方法,包括以下步骤:

将Nb2C-MXene、聚酰亚胺、环氧树脂、聚醚胺和有机溶剂混合,进行固化,得到聚酰亚胺-环氧树脂互穿网络聚合物复合材料;

所述聚酰亚胺为上述技术方案所述聚酰亚胺或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚酰亚胺。

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