[发明专利]一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜，其组份按重量份数如下：聚酰亚胺树脂70份‑80份，高强度纳米材料5份‑8份，抗氧剂3份‑5份，防爆纤维2份‑3份，稀土1份‑2份，钢纤维6份‑10份和氧化硅4份‑6份。本发明利用高强度纳米材料锆、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氮化硼和氧化硅增加薄膜的成膜性，并提高聚酰亚胺薄膜的强度；通过抗氧剂亚磷酸三脂，阻隔氧气，延缓或抑制氧化过程的进行，从而阻止聚老化并延长其使用寿命；通过稀土增加薄膜的可分解性，方便废弃后的分解，利用钢纤维和防爆纤维的配合使用，增加薄膜的防爆性能。

技术领域

本发明涉及聚酰胺薄膜技术领域，具体为一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜，同时，本发明还涉及一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜制备方法。

背景技术

聚酰亚胺薄膜，包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类，前者由均苯四甲酸酐与二氨基二苯醚制得，后者由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺或间苯二胺制得，其制备方法为：聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后，高温酰亚胺化，薄膜呈黄色透明，相对密度1.39-1.45，有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250℃-280℃空气中长期使用。

聚酰亚胺薄膜具有优秀的耐高温氧化性、耐热性、耐放射线性、低温性、耐溶剂性等特性，因此在汽车材料、航空材料、宇宙飞船材料等耐热尖端材料及绝缘涂覆剂、绝缘薄膜和半导体等广泛领域中被使用。

在实际应用中，聚酰亚胺薄膜会应用在存在爆炸可能与受力较大的环境中，但是，现有的聚酰亚胺薄膜强度和防爆性能较差，导致其使用范围受限，不利于使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜及其制备方法, 利用高强度纳米材料锆、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氮化硼和氧化硅增加薄膜的成膜性，并提高聚酰亚胺薄膜的强度；通过抗氧剂亚磷酸三脂，阻隔氧气，延缓或抑制氧化过程的进行，从而阻止聚老化并延长其使用寿命；通过稀土增加薄膜的可分解性，方便废弃后的分解；利用钢纤维和防爆纤维的配合使用，增加薄膜的防爆性能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜，其组份按重量份数如下：聚酰亚胺树脂70份-80份，高强度纳米材料5份-8份，抗氧剂3份-5份，防爆纤维2份-3份，稀土1份-2份，钢纤维6份-10份和氧化硅4份-6份。

优选的，所述高强度纳米材料的组份按重量份数如下：锆10份-17份，氧化铝3份-8份，氧化钙5份-12份，氧化镁1份-2份和氮化硼2份-4份。

优选的，所述抗氧剂为亚磷酸三脂，有效的实现抗氧能力，延长使用寿命。

优选的，所述防爆纤维为聚丙烯，有效的实现防爆，扩大其使用范围。

本发明还提供一种高强度防爆的聚酰亚胺薄膜制备方法，包括如下步骤：

S1：聚酰亚胺树脂的制备：将二胺单体和混合硫醚二酐加入到有机溶剂中反应4-6h，加入封端剂继续反应8-12h，然后加入除水剂，将反应体系升温至175-185℃，回流1-3小时，蒸馏去除体系中除水剂和水，继续升温到 190-210℃，回流冷凝反应1-3h，待反应体系冷却后倒入沉淀剂中，过滤，清洗，干燥得到聚酰亚胺树脂，简便的制造聚酰亚胺树脂；

S2：称重：将步骤S1中制备的聚酰亚胺树脂以及上述各组份按照重量份数称重，并储存在相应的储料箱中，保证各组份的重量份数满足要求；

S3：加热：将步骤S2中称重的聚酰亚胺树脂放在反应釜中加热融化，获得聚酰亚胺树脂溶液，备用；

S4：混合：将步骤S2中的其余各组份加入反应釜的内部，并在混合机的作用下对加入的各组分进行搅拌，获得混合溶液；

S5：成膜：将步骤S4中获得的混合溶液均铺在玻璃板的上部，然后冷却成型，获得聚酰亚胺薄膜；