[发明专利]一种复合聚酰亚胺泡沫及其制备方法

说明书

一种复合聚酰亚胺泡沫及其制备方法，该复合聚酰亚胺泡沫主要由芳香二酐、芳香二胺、小分子醇、四氢呋喃、糠醇和酸性催化剂复合而成。本发明是一种在常温下能够固化的复合聚酰亚胺泡沫材料，密度可控，具有突出的阻燃性能，制备方法方便简单，能够在特殊场合现场发泡，由于其操作的简易性和方便性，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种复合聚酰亚胺泡沫材料。

背景技术

聚酰亚胺泡沫材料是一类高性能多孔轻质材料，长期可耐250℃～300℃的 温度，短时可耐400℃～500℃高温，是聚合物中热稳定性最好的材料之一，其 在保持了聚酰亚胺材料优点的同时，又具有轻质、易于加工、安装等特点，其 本质阻燃、耐高低温特性，使其与其它材料相比，表现出突出的性能优势，聚 酰亚胺泡沫材料作为工程材料，弹性模量通常为3GPa～4GPa，可在高温环境 中作为承力构件使用，满足航空、航天以及电子等工业的需求，而酚醛泡沫、 聚氨酯泡沫在高温环境中已经分解、无法使用，且聚酰亚胺泡沫材料具有很高 的耐辐照性能，在5×109rad剂量辐照后，强度仍保持80％左右，目前聚酰亚 胺泡沫材料主要应用于舰船、航空航天、高端装备等领域。

现有的制备聚酰亚胺泡沫的方法中，存在一个共同的特点，就是在制备时 都须经过最终的高温处理才得到相应的聚酰亚胺泡沫。传统制备聚酰亚胺泡沫 材料的主要方法有两类，一类是先使用芳香族二酐和芳香族二胺制备聚酯铵盐 粉末，再以该粉末生产聚酰亚胺泡沫，在生产该泡沫时需要使用烘箱加热以使 其完全热亚胺化；另一类是以芳香酸酐合成A组份和多异氰酸酯为B组分，使 用类似于聚氨酯发泡沫形式的A，在发泡后利用热处理得到聚酰亚胺泡沫。

发明专利CN101402795B、CN105153422A公开了制备聚酰亚胺泡沫，均 使用了以聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫材料，均先以芳香族二酐和芳香族二 胺为原料的制备聚酯铵盐粉末，在以不同形式发泡后，使用热酰亚胺化的方式 完成泡沫的固化，热亚胺化温度为200℃以上。

发明专利CN106866966A公开一种基于芳香酐和芳香胺的热塑性聚酰亚胺 泡沫，其在制备泡沫时以微波加热而得到相应的聚酰亚胺泡沫。

发明专利CN101407594B公开一种改性聚酰亚胺泡沫，由芳香二酐和/或芳 香酸酯、具有活性端基的硅氧烷、低分子醇、催化剂及表面活性剂按比例混合 在极性溶剂中反应形成泡沫前体溶液，泡沫前体溶液与异氰酸酯反应形成泡沫 中间体溶液，泡沫中间体溶液在模具内自由发泡成改性泡沫中间体，再经微波 辐射或/和烘箱加热固化后得到改性固体聚酰亚胺泡沫。

发明专利CN105237766A公布一种改性的聚酰亚胺泡沫，这个专利也是 基于芳香酐与异氰酸酯为主要原料。但无论那种方法，其在固化时均使用微波 或烘箱的加热方式而得到最终的泡沫。

CN107459669A制备了一种硬质开孔聚酰亚胺泡沫，其采用的方法与传统 制备聚酰亚胺泡沫方法不同，其先以芳香酸酐和异氰酸酯制备粉末，再以加热 加压的方法制备聚酰亚胺泡沫，但这种方法也是使用电加热的方式使粉末发泡 及最后热固化。

综上所述，现有技术中所提出的聚酰亚胺泡沫的制备方法，均需要后续热 固化，或使用微波加热，或使用鼓风烘箱加热，这导致聚酰亚胺泡沫的制备成 本增加，在使用现场不能够现场制备，影响了聚酰亚胺泡沫的使用。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种复合聚酰亚胺泡沫及其 制备方法，该复合聚酰亚胺泡沫在生产过程中不需要通过热固化的方式制备， 制备方式简单，能够在特殊场合现场发泡，且生产成本低。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种复合聚酰亚胺泡沫的制备方法，其包括以下步骤：