[发明专利]一种X射线发光聚酰亚胺复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种X射线发光聚酰亚胺复合材料及其制备方法，该复合材料包括聚酰亚胺树脂和均匀分布在所述聚酰亚胺树脂中的改性稀土硫氧化物，所述聚酰亚胺树脂是芳香族二胺和芳香族二酐的共缩聚物，所述改性稀土硫氧化物是指经过硅烷偶联剂改性的稀土硫氧化物。本发明的聚酰亚胺树脂发光材料的荧光效率高，耐高温性能好、耐X射性能好，机械性能好。

技术领域

本发明涉及一种X射线发光聚酰亚胺复合材料及其制备方法，属于发光高分子材料技术领域。

背景技术

聚酰亚胺树脂是一种耐高低温、高强度、耐辐射、阻燃、绝缘性好的高分子材料，是目前已工业化的高分子材料中耐热等级最高有机材料。由于其优异的性能，被广泛应用于核工业、航天器和医疗器械领域，如登月船外壳材料、宇航服、宇宙飞船电缆绝缘层、耐宇宙尘外套、遮阳系统、救急供氧系统用防护密封材料都是用聚酰亚胺材料制成。

X射线是波长很短的电磁波，是一种肉眼无法观察到的射线，是一类对人体有危害的射线。X射线发光材料是在X射线激发下可发射出可见光的一种材料，当发光材料置于X射线环境中，发光材料即可产生可见光，人们可通过射线发光材料发出的可见光便能识别环境中有无危害人体的X射线，也可通过射线发光材料发出的可见光捕捉环境中的X射线轨迹和射线源。

常见的具有脂肪链结构的高分子聚合物热稳定和耐辐射性限制了稀土荧光材料的实际应用。目前荧光材料还只能在防伪、夜间标识等领域应用，无法应用于环境要求较高的高温、射线辐射领域。X射线发光聚酰亚胺树脂属于聚酰亚胺荧光材料的一种，目前公开的聚酰亚胺荧光树脂主要是通过改变聚酰亚胺树脂结构来实现。专利CN201611013214.8报导，在树脂中引入含苯氧基-二苯胺-芴的结构基团制备了一种电致荧光性能的聚酰亚胺树脂材料。专利CN201380062274.7报导，在树脂中引入六氟异丙醇结构、酰胺结构等方法制备了一种聚酰亚胺树脂荧光材料，但荧光效率较低。

发明内容

本发明解决的技术问题是，现有技术中聚酰亚胺树脂发光材料的荧光效率较低，耐高温性能、耐X射性能差。

本发明的技术方案是，提供一种X射线发光聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺树脂和均匀分布在所述聚酰亚胺树脂中的改性稀土硫氧化物，所述聚酰亚胺树脂是芳香族二胺和芳香族二酐的共缩聚物，所述改性稀土硫氧化物是指经过硅烷偶联剂改性的稀土硫氧化物。

优选地，所述稀土硫氧化物中的稀土元素为La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu中的一种或多种。

优选地，改性稀土硫氧化物与聚酰亚胺树脂的质量比为：0.5％-10％，优选0.5％-6％。聚酰亚胺树脂的质量可以近似等于芳香族二胺和芳香族二酐的总质量，改性稀土硫氧化物占芳香族二胺和芳香族二酐的总质量的0.5-10％，优选0.5％-6％。

优选地，所述硅烷偶联剂为耐高温硅烷偶联剂。

优选地，所述耐高温硅烷偶联剂为苯基酰亚胺硅氧烷化合物；苯基酰亚胺硅氧烷化合物优选为由伯氨基硅氧烷化合物与苯酐进行热亚胺环化反应所得。

优选地，所述伯氨基硅氧烷化合物为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

本发明进一步提供一种X射线发光聚酰亚胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将硅烷偶联剂改性的稀土硫氧化物加入至非质子极性溶剂，再超声分散，形成稀土硫氧化物的分散液；

b)将芳香族二胺溶于至步骤a)获得的分散液中，形成芳香族二胺和稀土硫氧化物的混合液；

c)将芳香族二酐加入至步骤b)获得的混合液中进行缩聚反应，形成稀土硫氧化物-聚酰胺酸树脂的分散体；