[发明专利]一种聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于聚酰亚胺复合板材的制备技术领域，本发明公开了一种聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。本发明通过在聚酰亚胺板材表面涂覆聚酰胺酸溶液，对聚酰亚胺板材进行表面处理，之后再涂覆聚四氟乙烯层，得到聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料。解决了现有的聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料需要采用粘结剂所带来的弊端。所得聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料较现有的聚酰亚胺板材具有更优异的耐腐蚀性、防水性(吸湿性)及气体密封性。本发明还提供了所述聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，所述制备工艺简单，制备条件温和，所用原料易得，适宜大范围推广应用。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺复合板材的制备技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺复合材料因其良好的耐温性、强度等优异性能被广泛应用于轨道交通航空航天等领域。聚酰亚胺在耐碱性及耐湿性方面性能略有不足，限制了聚酰亚胺板材在诸多领域单独应用，因此必须与其他材料复合才能满足特殊领域应用要求。聚四氟乙烯具有良好的表面惰性、耐腐蚀性与耐高温、低介电常数等优异性能，聚酰亚胺与聚四氟乙烯复合材料成为近年来研究热点，如何解决聚酰亚胺与聚四氟乙烯界面牢固结合是聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合研制的难点。

目前聚酰亚胺与聚四氟乙烯两种低表面能特性材料的界面复合通常采用PVDF等粘结剂复合方式，但是粘结剂的引入降低了聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料的耐高温、耐腐蚀等性能，与开发材料的初衷相违背。因此，发展无需采用粘结剂，且粘结性能优异的聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料成为本领域亟需。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法，解决了现有的聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料需要采用粘结剂，降低了聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料的耐高温、耐腐蚀等性能的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚酰胺酸溶液涂覆于聚酰亚胺板材上，经干燥得预处理的聚酰亚胺板材；

(2)将聚四氟乙烯分散乳液涂覆于预处理的聚酰亚胺板材上，经第一热处理得复合板材；

(3)将复合板材经第二热处理得聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料。

作为优选，所述聚酰胺酸溶液的质量分数为3～10％；聚四氟乙烯分散乳液的固含量为20～40％。

作为优选，所述步骤(1)中，涂覆的聚酰胺酸溶液的涂层厚度≤20μm。

作为优选，所述步骤(1)中，干燥的温度为90～120℃，干燥的时间为30～60min。

作为优选，所述步骤(2)中，涂覆的聚四氟乙烯分散乳液的涂层厚度≤30μm。

作为优选，所述步骤(2)中，进行第一热处理前，对涂覆完成的板材进行干燥处理；干燥的温度为50～90℃，干燥的时间为1～3h。

作为优选，所述步骤(2)中，第一热处理的温度为170～190℃，第一热处理的升温速率为3～10℃/min，第一热处理的保温时间为10～30min。

作为优选，所述步骤(3)中，第二热处理的温度为360～380℃，第二热处理的升温速率为3～8℃/min，第二热处理的保温时间为8～12min。

作为优选，通过重复进行步骤(2)控制聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料中聚四氟乙烯分散乳液的涂层厚度。

本发明还提供了所述聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料的制备方法制备得到的聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合材料。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：