[发明专利]一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺胶粘剂，尤其是一种主链含硅烷柔性链段、芴基的可溶性高剥离聚酰亚胺胶粘剂，同时还涉及其制备方法，属于高分子胶粘剂领域。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是上世纪六十年代初由美国杜邦公司首先开发的芳杂环高分子材料，具有良好的耐高温性能以及优良的力学、介电及耐辐射性能，是航天、航空、机械、化工、微电子等领域不可缺少的结构或功能材料。

胶粘剂作为重要的用于材料连接的材料，可以部分取代传统的焊接、铆接或螺栓连接，甚至可以用于根本无法用焊接或铆接进行连接的部位，其应用备受关注。聚酰亚胺作为胶粘剂使用受到极大的限制，一方面是由于常规的聚酰亚胺在有机溶解中溶解性差，一般都以聚酰胺酸的形式来使用，在高温固化时聚酰胺酸关环脱出水分子，对胶粘剂的粘接强度带来不利影响；另一方面聚酰亚胺主链段刚性高，其剥离强度很低，影响其应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有聚酰亚胺胶粘剂剥离强度低的问题，本发明提供了一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂及其制备方法。

本发明高剥离聚酰亚胺胶粘剂按质量份数比由20～30份的可溶性聚酰亚胺、70～80份有机溶剂、0.5～2份粘接促进剂和5～10份吸水剂制成；其中，可溶性聚酰亚胺结构式为：

其中，m、n为重复结构单元的摩尔数，m∶n＝1～9∶1，可溶性聚酰亚胺的重均分子量为70000～120000。

本发明的一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行的：按质量份数比称取20～30份的可溶性聚酰亚胺与70～80份有机溶剂并混合均匀后，再加入0.5～2份粘接促进剂和5～10份吸水剂，搅拌均匀，即得高剥离聚酰亚胺胶粘剂。

本发明的可溶性聚酰亚胺的制备方法是通过以下步骤制备的：一、将1，3-双氨丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和9，9′-双(4-氨基苯基)芴按摩尔比为1～9∶1的比例加入到反应容器中，得混料；二、向反应容器中加入有机溶剂，以50～200转/分的速度搅拌均匀后，得混合溶液；三、将步骤二得到的混合溶液放入冰水浴中冷却至5℃～10℃，然后持续通入氮气置换出反应容器内的空气，在搅拌状态下向反应容器中加入3，3′，4，4′-氧撑邻苯四甲酸二酐后，继续搅拌反应5～10h，得到聚酰胺酸；四、将步骤三得到的聚酰胺酸放入烘箱内升温至150℃，恒温0.5～2h后再升温至200℃，恒温0.5～2h后随炉冷却，即得可溶性聚酰亚胺；其中，步骤二中的有机溶剂与步骤一中的混料的质量比为4～9∶1；步骤三中的3，3′，4，4′-氧撑邻苯四甲酸二酐与步骤一中的混料的摩尔比为1∶1；步骤二中的有机溶剂为N，N′-二甲基乙酰胺、N，N′-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；步骤三中通入氮气的压力为1～3MPa，速度为5～10mL/min。

本发明将具有圈形结构的芴基引入聚酰亚胺主链中，提高了聚酰亚胺胶粘剂中的溶解性，使得胶接过程中最大限度的避免了气泡的产生，提高了胶接的可靠性与耐久性；将硅烷柔性链段引入聚酰亚胺主链中，增强了链段的柔韧性，提高了胶粘剂的剥离强度。本发明含芴基聚酰亚胺耐高温胶粘剂的制备方法工艺简单，操作简易，得到的高剥离聚酰亚胺胶粘剂热稳定性能好，剪切强度为15～20MPa，90°剥离强度可达4～5.5kN/m。

附图说明

图1是具体实施方式十制得的聚酰胺酸的红外光谱图；

图2是具体实施方式十一制备的高剥离聚酰亚胺胶粘剂的热失重(TG)分析图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式的一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂按质量份数比由20～30份的可溶性聚酰亚胺、70～80份有机溶剂、0.5～2份粘接促进剂和5～10份吸水剂制成；其中，可溶性聚酰亚胺结构式为：

其中，m、n为重复结构单元的摩尔数，m∶n＝1～9∶1，可溶性聚酰亚胺的重均分子量为70000～120000。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：粘接促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二不同的是：有机溶剂为N，N′-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。其它步骤及参数与具体实施方式一至二相同。