[发明专利]一种耐高温芳砜纶板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板材的制备方法，尤其涉及一种耐高温芳砜纶板材的制备方法。

背景技术

芳香族聚砜酰胺纤维是一种在高分子主链上含有砜基（-SO₂-）的芳香族聚酰胺纤维，为三元无规共聚物，英文名称为Polysulfonamidefibre，简称芳砜纶，又称PSA纤维。芳砜纶大分子主链上存在强吸电子的砜基，通过苯环的双键共轭作用，使芳砜纶纤维分子结构稳定，具有很好的耐水解性，阻燃性和耐高温性。

由于芳砜纶是没有熔点的材料，若要将芳砜纶制成板状的型材，以往的做法有两种：一般情况下需要与树脂混合才能形成板材，但这样做并不能完全体现芳砜纶的耐热特性，并且在高温下板材的强度也较低；另一种做法是将聚合后的聚合体浆液在高温真空下抽吸溶剂，溶剂挥发完毕后形成芳砜纶聚合体的板材，虽然这类板材完全由芳砜纶制成，但是这种板材空隙较多，材料疏松而不结实，强度较低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题提供一种耐高温芳砜纶板材的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种耐高温芳砜纶板材的制备方法，由下述步骤组成：

（1）预压成型：常温下，对粉末状芳砜纶进行预压成型，控制压力为100-300kg/cm²；

（2）高温预热：在300-400℃的温度下进行预热，预热时间为5-60分钟，最好为10-30分钟；

（3）高温高压压制：在300-400℃温度下进行压制，控制压力为300-600kg/cm²，压制时间为1-30分钟，最好为5-15分钟；

（4）高压冷却：在不卸压的状态下进行冷却，从300-400℃冷却到250℃用时30-120分钟，优选的，采用压板内的冷却水系统进行冷却，冷却水温度20-80℃，最好控制冷却时间在60-90分钟；

（5）自然冷却：卸压至常压，取出该板材，自然冷却至常温。

本发明所述的芳砜纶，又称PSA纤维，是一种在高分子主链上含有砜基（-SO₂-）的芳香族聚酰胺纤维，为三元无规共聚物，英文名称为Polysulfonamidefibr。可以通过3,3’-二氨基二苯砜和/或4,4’-二氨基二苯砜与对苯二甲酰氯TPC和/或间苯二甲酰氯IPC共聚反应而成。在中国发明专利申请公开说明书1389604A芳香族聚砜酰胺纤维的制造方法中也公开了该芳砜纶纤维的制备方法。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过在芳砜纶的软化点以上，通过一定的高压将100%的芳砜纶压制形成板材，所制备的耐高温芳砜纶板材，质地均匀，在高温下具有较高的强度和一定的耐磨性并且耐热性非常出色，可用于高温下使用的耐热结构件、绝缘板、密封板和摩擦轴承等。本发明所制备的耐高温芳砜纶板材具有较高的断裂应力，并且在250℃下2小时的强度保持率≥98%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

（1）预压成型：常温下将芳砜纶粉状材料加入模具中，用100kg/cm²压力压实成型后取出，即为预制件；

（2）高温预热：将磨具加热到220℃，再将板材放入磨具中，将板材加热到320℃，并在该温度下保持20分钟；

（3）高温高压压制：保持在320℃下，对板材加压至600kg/cm²，保持对该板材以600kg/cm²的压力加压15分钟；

（4）高压冷却：在不卸压的状态下开始冷却，即保持压力在600kg/cm²，采用压板内的冷却水系统对板材进行冷却，冷却水温度30℃，用时30分钟将板材的温度从320℃冷却到250℃；

（5）自然冷却：卸压至常压下，取出该板材，在自然环境中冷却到常温，即可制得本发明的耐高温芳砜纶板材。

实施例2：

（1）预压成型：常温下将芳砜纶粉状材料加入模具中，用120kg/cm²压力压实成型后取出，即为预制件；

（2）高温预热：将磨具加热到220℃，将板材放入磨具中加热到350℃并预热保持20分钟；

（3）高温高压压制：保持在350℃，加压至500kg/cm²，保持该500kg/cm²压力5分钟；