[发明专利]用于热固性聚酰亚胺板材的微波成型方法

说明书

本发明属于高分子复合材料成型技术领域，具体涉及用于热固性聚酰亚胺板材的微波成型方法。本方法首先称取一定重量份的铁电陶瓷粉末、磨碎碳纤维粉末以及热固性聚酰亚胺粉末，将以上原料加入到搅拌机中进行干法混合，在冷压机上预压制，然后随专用模具一起放入微波炉中,进行微波热成型，之后放在热压机上进行热压定型，再后脱模处理，即可得到符合要求的热固性聚酰亚胺板材。本方法具备工艺简单、设备环保、节能省电及易操作的优点，可保证成型后的聚酰亚胺材料各项性能均能满足使用要求的同时，还能大幅提高热固性聚酰亚胺板材的生产效率和质量稳定性。

技术领域

本发明属于高分子复合材料成型技术领域，具体涉及用于热固性聚酰亚胺板材的微波成型方法。

背景技术

聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，在上世纪60年代，聚酰亚胺被列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺按照成型工艺可分为两种：热塑性和热固性。由于热固性聚酰亚胺分子结构中含有重复的芳香环和酰亚胺基团，使得该材料具有优异的机械性能、热性能、阻燃性能、介电性能、环境性能等。然而，虽然热固性聚酰亚胺材料具有上述优异的综合性能，但其加工性能差、成型困难却大大限制了其应用领域；尤其是机械和电子领域对高厚度PI板材有更多的需求，但是厚度大于35mm以上的热固性聚酰亚胺板材，目前产品合格率甚至低于50％。热固性聚酰亚胺板材的成型过程是其分子链产生凝胶化和取向的过程，要求成型温度高(大于400℃)，成型压力大(大于100MPa)，所以对设备的要求非常高。目前热固性聚酰亚胺板材使用最多的成型方法是电加热成型法，但由于电加热是由金属模具或加热后的气体等外部热源传递给聚酰亚胺材料，容易造成材料内外受热不均匀，出现产品“冷中心”现象，这会使得成型后的板材出现分层或开裂状况，且耐磨和机械性能无法满足使用要求。此外，电加热成型法还存在耗电大、耗时长，生产效率低等问题。如何寻求一种更为简便快捷的用于热固性聚酰亚胺板材的成型方法，从而在保证成型后的聚酰亚胺材料各项性能均能满足使用要求的同时，大幅提高其生产效率和质量稳定性，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供用于热固性聚酰亚胺板材的微波成型方法，本方法具备工艺简单、设备环保、节能省电及易操作的优点，可在在保证成型后的聚酰亚胺材料各项性能均能满足使用要求的同时，还能大幅提高热固性聚酰亚胺板材的生产效率和质量稳定性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于热固性聚酰亚胺板材的微波成型方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、混料

取下列重量份数的原料：

铁电陶瓷粉末10～35份；

磨碎碳纤维粉末0～15份；

热固性聚酰亚胺粉末50～90份；

将以上原料加入到搅拌机中，在300～500RPM转速下搅拌5～10分钟，随后在100～200RPM转速下搅拌10～15分钟，将混合料取出待用；

2)、干燥

将步骤1)得到的混合料放入炉温为260～300℃的氮气保护的烘箱中，干燥1～1.5小时；

3)、预压制

称取一定重量的经过步骤2)干燥的混合料，放入专用模具模腔中并使用压机进行预压制；分三次缓慢加压，第一次压力为30～50MPa,第二次为50～100MPa,第三次压力为100～150MPa；再之后将专用模具锁死，混合料保持在专用模具中，保压5～15分钟，待用；

4)、微波成型