[发明专利]一种聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚脲‑聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉及其制备方法，其中聚脲‑聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉的结构式为：m、n的取值范围为0‑1000的整数。本发明制备的聚脲‑聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉既改善聚酰亚胺的加工性能，同时又能保持其良好的热稳定性能，综合性能优良。通过调节聚脲段的含量得到具有不同软硬度和耐热性能的模塑粉。

技术领域

本发明涉及一种高分子模塑粉及其制备方法，特别涉及一种聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺由于十分稳定的芳杂环刚性结构单元，具有优良的耐热性能、机械性能、电性能、耐化学腐蚀性能以及耐辐射性能的材料。模塑粉作为聚酰亚胺一种重要的应用形式，主要应用于模压成型制备聚酰亚胺零件，广泛应用于汽车、微电子、电子、机械、航空等领域。但传统的聚酰亚胺存在难熔融、固化温度高、韧性差、加工性能不好等缺点。所以通过共聚引入其他基团是聚酰亚胺改性的重要途径。

聚脲是由异氰酸酯组分(简称A组分，它既可以是脂肪族的，又可是芳香族的)与氨基化合物组分(简称R组分)反应形成的一种弹性体物质。其中，A组分可以是单体、聚合物、异氛酸酷的衍生物、预聚物和半预聚物，而预聚物和半预聚物是由端氨基与异氰酸酯反应得到的；R组分必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成。脲基因因极性大，可以形成更多的氢键，因此聚脲的熔点比较高，韧性也大。

近年来，由于嵌段共聚物兼具有嵌段单元的特性而备受重视。聚脲和聚酰亚胺是两种性能优异的高分子材料，但聚脲的耐热性差和聚酰亚胺不易加工等缺点极大地限制了它们在某些技术领域的应用。为了弥补他们的缺点，采用化学的方法将聚脲和聚酰亚胺嵌入到同一主链中，制备出分子链中既含有脲软结构又含有聚酰亚胺硬结构的聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉，聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物的结构特性决定其兼具有聚脲和聚酰亚胺的优点，性能优良。通过调节聚脲软段含量，可制备出软硬度不同的聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉及其制备方法，利用嵌段单元的特性改善聚酰亚胺的加工性能，同时又保证聚酰亚胺的耐热性能，综合性能优良。本发明通过调节聚脲段的含量能够得到具有不同软硬度和耐热性能的模塑粉。

本发明聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉，其结构式为：

m、n的取值范围为0-1000的整数。

R₁包括但不限于以下结构：

R₂包括但不限于以下结构：

R₃包括但不限于以下结构：

本发明聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉的制备方法，首先制备出氨基封端的聚酰胺酸和异氰酸酯基封端的聚脲，再利用氨基与异氰酸酯基反应制备嵌段预聚体，再加入少量二酐交联，加入催化剂和脱水剂，最后沉降干燥，制备出耐高温的聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉。

本发明聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将二胺与二异氰酸酯在非质子溶剂中进行聚合反应，得到异氰酸酯基封端的聚脲溶液；

步骤2：将二胺和二酐在非质子溶剂中进行聚合反应，得到氨基封端的聚酰胺酸溶液；

步骤3：将步骤1制得的聚脲溶液加入到步骤2制得的聚酰胺酸溶液中，搅拌均匀，加入少量二酐交联，滴入催化剂和脱水剂并混合均匀得到混合物，向混合物中加入沉降剂沉降，用溶剂洗涤，热亚胺化处理后得到聚脲-聚酰亚胺嵌段共聚物模塑粉。