[发明专利]一种新型模压聚酰亚胺泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型模压聚酰亚胺泡沫塑料及其制备方法，属于聚酰亚胺泡沫材料领域。 

背景技术

美国杜邦公司1966年首先申请了聚酰亚胺泡沫专利USP3249561，该专利是在聚酰胺酸溶液中加入可产生气体的酸，以产生一氧化碳或二氧化碳作为发泡剂制备聚酰亚胺泡体沫材料，该工艺技术落后，现已不被采用。 

1991年美国乙基公司申请的美国专利，USP5077318公开了按要求密度制备柔性低密度聚酰亚胺泡沫的方法。以二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA)和二氨基二苯基甲烷（MDA)为主剂，硅醇表面活性剂，水作为发泡剂，制备聚酰亚胺前驱体溶液，喷雾干燥研磨成粉。以粉末发泡制备柔性聚酰亚胺泡沫体，开创了粉末微波发泡制备聚酰亚胺泡沫的新领域。但粉末发泡密度难以控制，泡孔不均匀。 

USP617227，USP5298531，USP5122546，USP4900761，该专利是将芳香二酐与低分子脂肪醇酯化反应制备二酸二酯，再与芳香二胺反应制备前驱体，配合表面活性剂、发泡剂等助剂，干燥研磨成粉，粉末微波发泡。该方法在发泡过程中因产生非均一多孔结构，导致泡孔不均匀。USP6,180,746，USP6,133,330A将芳香二酐在四氢呋喃—甲醇溶液中，酯化反应转化成二酸二酯溶液，二酸二酯与芳香二胺反应制备前躯体溶液。脱除溶剂烘干研磨成粉，电热干燥箱加热制备前驱体微球，该方法是由微球制备高密度聚酰亚胺泡沫体。 

中国专利CN1528808A是将芳香二酐在甲醇和低分子聚醚醇溶液中进行酯化反应，使芳香二酐转化成二酸二酯并与聚醚多元醇偶联，再与芳香二胺反应制备聚酰亚胺前驱体溶液，脱除溶剂烘干研磨成粉，高温加热制备微球，进而制备聚酰亚胺泡沫。CN101113209公开了一种聚硅氧烷改性聚酰亚胺泡沫的制备方法。将二氨基二苯醚溶解于甲醇和四氢呋喃溶剂中，加入二苯醚四羧酸二酐进行反应，先用氨基硅氧烷封端，再与聚甲基硅氧烷反应，制备硅氧烷聚酰亚胺前驱体溶液。脱除溶剂烘干研磨成粉，高温加热制备微球，由微球模塑制备高密度硅氧烷改性聚酰亚胺泡沫塑料。该方法克服了由芳香二酐酯化反应制备二酸二酯过程中，产生副产物的缺欠，但引入硅氧烷使泡沫的性能降低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酰亚胺泡沫塑料及其按要求密度模压制备的方法。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

该聚酰亚胺泡沫材料化学组成如下：

化学组成按100质量份芳香二酐计：芳香二酐为100，溶剂为60—70，芳香二胺为60—65，脂肪醇为100—130，泡沫稳定剂为1—5，催化剂为0.5—1，发泡剂为20—30。

上述所述的芳香二酐包括：3,3^，,4,4^，-二苯醚四羧酸二酐（ODPA）、3,3^，,4,4^，-二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）、3,3^，,4,4^，-联苯四羧酸二酐（BPDA）、1,2,4,5-均苯四羧酸二酐(PMDA)。 

上述所述的芳香二胺包括：4，4^，二氨基二苯醚、对苯二胺、4,4^，二氨基二苯基甲烷、2,6^，二氨基吡啶。 

上述所述的脂肪醇包括：甲醇、乙醇、低分子聚乙二醇。 

上述所述的泡沫稳定剂包括：非水解型水溶性聚醚硅氧烷、聚氧化乙烯非离子表面活性剂、阳离子含氟表面活性剂、聚氧乙烯基醚氟碳表面活性剂。 

上述所述的发泡剂包括：水、甲醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚。 

上述所述的催化剂包括：异喹啉、1,2-二甲基咪唑。 

其制备步骤为： 

（1）将芳香二酐于溶剂中与脂肪醇进行酯化反应制备二酸二酯溶液，二酸二酯在催化剂存在下与芳香二胺反应制得前驱体溶液，

（2）将含有表面活性剂的前驱体溶液于旋转蒸发器中抽空干燥脱除溶剂，制得松散的固相聚酰亚胺前驱体，研磨成粉末，

（3）称取聚酰亚胺前驱体粉末于捏合机中，加入发泡剂捏合成均相的熔融体，于微波炉中微波发泡、固化定型，制备热塑性聚酰亚胺泡沫方坯，

（4）泡沫方坯切割成不同厚度的低密度泡沫板。

（5）将低密度泡沫板置于模框内，模压制备高密度泡沫板。 

具体的制备工艺为：