[发明专利]一种聚酰亚胺中空微球的制备方法

说明书

本发明涉及聚酰亚胺材料的制备领域，尤其是一种聚酰亚胺泡沫中空微球制备方法。本发明的一种聚酰亚胺中空微球的制备方法，采用沉淀的方法制备聚酰亚胺中空微球，采用水和甲醇做沉淀剂，用丙酮做置换，利用互不相溶的原理，制备聚酰亚胺中空微球，制备工艺简单，制备效率高，无污染，在保证产品质量的同时通过较低成本制得的聚酰亚胺中空微球粒径大约18‑40μm。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺材料的领域，尤其是一种聚酰亚胺中空微球的制备方法。

背景技术

近年来,微米级材料越来越引起人们的广泛关注,其在航空航天、光电材料及医学器械等方向上均有着潜在的应用。而聚酰亚胺微球由于既有着聚合物微球比表面积大、吸附性强及凝集作用大的特性，又表现出了聚酰亚胺出色的耐热性、较高的机械强度、优良的介电性能等特点，由此聚酰亚胺微球有着更加广阔的应用前景。

聚酰亚胺是指分子结构中含有酰亚胺基团的一类聚合物，根据分子结构单元的不同类型进行分类，则可分为脂肪型聚酰亚胺和芳香型聚酰亚胺。聚酰亚胺微球由于既有着聚合物微球比表面积大、吸附性强及凝集作用大的特性，又表现出了聚酰亚胺出色的耐热性、较高的机械强度、优良的介电性能等特点，因此聚酰亚胺微球有着更加广阔的应用前景。而对于聚酰亚胺微球的制备方法主要有悬浮聚合、分散共聚合法、自组装法等制备方法。目前制备微球的方法存在能耗高且生产工艺复杂，污染大的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺中空微球的制备方法，制备工艺简单，制备效率高，无污染，通过较低成本制得的聚酰亚胺中空微球粒径大约18-40μm。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种聚酰亚胺中空微球的制备方法，包括如下步骤：

（1）将重量份数为8-15份的二胺溶于重量份数为150-200份的高沸点质子惰性的溶剂中，搅拌至二胺均匀溶解于高沸点质子惰性的溶剂中，在搅拌状态下，分三次加入重量份数为10-20份的四羧酸二酐，聚合得到聚酰胺酸溶液；

（2）取重量份数为15-20份的吡啶和乙酸酐混合溶液，在搅拌状态下加到制备好的聚酰胺酸溶液中，搅拌5-8h，进行化学亚胺化；

（3）将重量份数为30-40份的甲醇加入到步骤（2）亚胺化后的溶液中，搅拌使其混合均匀，然后加入聚酰胺酸溶液重量3倍以上的水，制得聚酰亚胺悬浮液，然后离心，真空干燥处理；

（4）将步骤（3）中真空干燥处理后的悬浮物加入丙酮中，保持12h后更换丙酮，丙酮更换3次，每次均保持12h，处理完成后即得聚酰亚胺微球。

优选的，所述步骤（3）为：将重量份数为450-500份的浓度为30%甲醇水溶液加到步骤（2）亚胺化后的溶液中，搅拌使其混合均匀，制得聚酰亚胺悬浮液，然后离心，真空干燥处理。

优选的，所述二胺为4,4-二氨基二苯醚（ODA）、丙二胺（PDA）、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷（BAPP）中的一种或多种组合而成。

优选的，所述四羧酸二酐为3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐（BPDA）、1,2,4,5-均苯四甲酸二酐（PMDA）、4，4'-氧双邻苯二甲酸酐（ODPA）、3,3’,4,4’---二苯酮四酸二酐（BTDA）中的一种或多种组合而成。

优选的，所述四羧酸二酐三次加入的重量比1:3:6。

优选的，所述高沸点质子惰性的溶剂为二甲基乙酰胺（DMAC） 、二甲基甲酰胺（DMF）或N-甲基吡咯烷酮（NMP）中的一种。

优选的，所述步骤（1）中聚合得到的聚酰胺酸溶液的固含量为10-30%。

优选的，所述步骤（2）中吡啶和乙酸酐混合溶液中吡啶与乙酸酐的摩尔比为1:1。