[发明专利]聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用，该聚酰亚胺模塑粉的制备方法包括二胺单体与二酐单体在极性非质子溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液，向聚酰胺酸溶液中加入共沸脱水剂，升温至回流反应，将反应后的体系降温析晶，过滤，洗涤，干燥，研磨过筛，再进行高温干燥老化，最后经旋转筛过筛分级得到聚酰亚胺模塑粉；其中：二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯；二酐单体为PMDA、ODPA、BTDA、BPDA、DSDA中的一种或者两种以上。本发明的聚酰亚胺模塑粉玻璃化转变温度在500℃以上，吸水率在0.5%以下，而且具有较低的线性热膨胀系数和摩擦系数，能够用于制备航空航天精密制件。

技术领域

本发明属于聚酰亚胺模塑粉技术领域，具体涉及一种用于制备航空航天精密制件的聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰亚胺因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是“解决问题的能手”。近年来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

目前，现有的聚酰亚胺模塑粉玻璃化转变温度大多在400℃以下，所采用的二胺单体大多为二氨基二苯醚类和/或苯二胺类和/或苯并咪唑类；例如杜邦公司的VESPEL-SP1模塑粉【PMDA-ODA型】玻璃化转变温度就在380℃左右；又如中国专利文献CN101392057A、CN103497335A、CN104710789A、CN105175721A等；对于耐温等级要求较高的场合，上述聚酰亚胺模塑粉难以满足使用要求。

目前，也有少量文献公开了玻璃化转变温度在400℃以上的聚酰亚胺模塑粉，例如中国专利文献CN102604091A、CN104231269A等；但是，对于耐温等级要求更高的场合，例如航空航天精密制件，上述聚酰亚胺模塑粉仍然难以满足使用要求。

另外，对于航空航天精密制件，除了要求耐高温外，还要求低吸湿性、低线性热膨胀系数以及低摩擦系数，而现有的聚酰亚胺模塑粉吸水率大多在1%以上，同样难以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种低吸湿性、低线性热膨胀系数、低摩擦系数、耐高温的聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用。

实现本发明目的的技术方案是：一种聚酰亚胺模塑粉，由二胺单体与二酐单体制成；所述二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯【以下简称BPTP】和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯【以下简称APAB】。

所述BPTP的结构如下：

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所述APAB的结构如下：

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所述二酐单体为均苯四甲酸二酐【以下简称PMDA】、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐【以下简称ODPA】、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐【以下简称BTDA】、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐【以下简称BPDA】、3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐【以下简称DSDA】中的一种或者两种以上（含两种），优选为PMDA。

所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05，优选为1∶1。

上述聚酰亚胺模塑粉的制备方法，具有以下步骤：

①二胺单体与二酐单体在极性非质子溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液；

②向步骤①得到的聚酰胺酸溶液中加入共沸脱水剂，升温至回流反应；

③将步骤②反应后的体系降温析晶，过滤，洗涤，干燥，研磨过筛，再进行高温干燥老化，最后经旋转筛过筛分级，得到聚酰亚胺模塑粉。

上述步骤①中所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05，优选为1∶1。