[发明专利]一种改性聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性聚酰胺酰亚胺材料，所述改性聚酰胺酰亚胺材料为芳香族聚酰胺无规共聚改性聚酰胺酰亚胺材料，其制备方法包括以下步骤：(1)采用芳香族二胺单体和芳香族酰氯为原料进行反应，制备成共聚聚酰胺酸溶液；所述芳香族酰氯包括4,4’‑二苯醚二酰氯和1,2,4‑偏苯三酸酐酰氯；(2)将所述共聚聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化处理、树脂粉制备和热亚胺化处理，即得到改性聚酰胺酰亚胺材料。本发明将4,4′‑二苯醚二酰氯单体引入到PA‑PAI共聚物主链上，酰胺键和醚键都可以提高基体的柔韧性能，且合成的共聚物能较大幅度的保留材料的耐热性能和机械性能，且能够拓宽材料的加工窗口。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种芳香族聚酰胺无规共聚改性聚酰胺酰亚胺材料的制备方法。

背景技术

聚酰胺酰亚胺(PAI)最早是美国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。随后日本日立化成公司研制出HI-400系列涂料，东丽公司研制出TI-5000模塑粉、TI-1000热固性模塑料，法国罗纳-普朗克公司推出Kemel纤维。

聚酰胺酰亚胺通常具有以下高分子重复结构单元：

由聚酰胺酰亚胺分子结构可见，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和PI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。但是聚酰胺酰亚胺在实际应用及加工过程中仍然面临一些技术问题：

(1)酰胺键赋予PAI一定的溶解能力，但是通常溶解度有限；

(2)PAI加工温度很高，且加工窗口很窄，对加工设备也有非常高的要求；

(3)酰胺键赋予PAI一定的柔韧性，但PAI的强度和刚度都比较大，材质偏脆，而二胺单体中引入过多的柔性基团，会使得材料的耐热性能大幅度丧失。

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，提供一种芳香族聚酰胺无规共聚改性聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法，通过芳香族聚酰胺无规共聚改性聚酰胺酰亚胺，可以提高材料的溶解性能、改善加工性能、提高柔韧性能，并较大幅度的保留了材料的耐热性能。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种改性聚酰胺酰亚胺材料，所述改性聚酰胺酰亚胺材料为芳香族聚酰胺无规共聚改性聚酰胺酰亚胺材料。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的改性聚酰胺酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用芳香族二胺单体和芳香族酰氯为原料进行反应，制备成共聚聚酰胺酸溶液；所述芳香族酰氯包括4,4’-二苯醚二酰氯和1,2,4-偏苯三酸酐酰氯；

(2)将所述共聚聚酰胺酸溶液进行化学酰亚胺化处理、树脂粉制备和热亚胺化处理，即得到改性聚酰胺酰亚胺材料。

上述的制备方法，优选的，所述4,4’-二苯醚二酰氯和所述1,2,4-偏苯三酸酐酰氯的摩尔比为1：99～99：1。进一步优选的，所述4,4’-二苯醚二酰氯和所述1,2,4-偏苯三酸酐酰氯的摩尔比为10：90～70：30。

上述的制备方法，优选的，所述芳香族二胺单体选自间苯二胺、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯砜、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯中的一种或几种。

上述的制备方法，优选的，所述芳香族二胺单体和所述芳香族酰氯的摩尔比为1：1～1：1.1。