[发明专利]一种耐高温高强度聚酰亚胺树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及封端剂技术领域，具体涉及一种耐高温高强度聚酰亚胺树脂及其制备方法，聚酰亚胺树脂的结构通式如下：它采用反应性的二酐和一种芳香族的四酸二酐以及一种芳香族二胺为原料，制备的一种高温交联型聚酰亚胺；具有耐高温，可以长期在400℃‑500℃环境下使用，在400℃‑500℃环境中仍具有较高的力学性能，以及可满足航天航空、空间技术等高温零部件的要求等特点。

【技术领域】

本发明涉及封端剂技术领域，具体涉及一种耐高温高强度聚酰亚胺树脂及其制备方法。

【背景技术】

聚酰亚胺材料具有耐低温、耐高温、耐腐蚀、高绝缘、低介电损耗、力学性能优异等许多优点，在航天、航空、微电子、电子电器等方面得到广泛应用。耐高温聚酰亚胺具有较高的玻璃化温度，优异的耐热老化、热氧化稳定性、力学性能，以其树脂基体材料与碳纤、高性能玻纤、芳纶纤维等复合制备成复合材料，是目前耐温等级最高的树脂基复合材料。可以作轻质高强耐高温的结构件在航空、航天、空间技术、各种军工器件等领域得以充分的应用。

根据选用封端剂类型，耐高温热固性聚酰亚胺树脂有三大类：双马来聚酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂和炔基封端树脂，但这些三大类树脂耐温等级低，不能满足航空、航天、空间技术、武器装备中耐高温高强度的要求，并且成型工艺性能低，不适合制备大型和复杂形状的结构件。

故开发一种具有一种耐高温，并且在高温条件下具有优良的力学性能，同时与纤维复合成型工艺简单的聚酰亚胺树脂具有十分重要的意义。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种耐高温高强度聚酰亚胺树脂及其制备方法，它采用反应性的二酐和一种芳香族的四酸二酐以及一种芳香族二胺为原料，制备的一种高温交联型聚酰亚胺；具有耐高温，可以长期在400℃-500℃环境下使用，在400℃-500℃环境中仍具有较高的力学性能，以及可满足航天航空、空间技术等高温零部件的要求等特点。

本发明所述的一种耐高温高强度聚酰亚胺树脂的结构通式如下：

其中：结构通式中，Ar为：

其中：R为：

或

其中：m为1-50。

进一步地，聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺的分子量在1000-200000。

进一步地，聚酰亚胺树脂在高温300℃-500℃进行网状交联，增强了树脂高温下的力学性能。

进一步地，聚酰亚胺树脂的制备方法，采用如下步骤：

STP1：将R代表式中的一种或几种二胺I溶解于一种有机溶剂r中，置于容器中；其中：有机溶剂r为四氢呋喃、乙醇、二甲基酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮或二甲亚砜；

STP2：然后在容器中，再通入氮气保护，搅拌；

STP3：将R与r在均匀搅拌下致冷，并将温度控制在0-15℃；

STP4：将R与r在0-15℃下搅拌均匀，到完全溶解，形成反应液一；

STP5：将定量的交联型封端剂PEPA慢慢加入到STP4中的反应液一中，搅拌均匀，直到完全溶解，形成反应液二；

STP6：将Ar通式中一种、两种或三种芳香族四酸二酐I，与EPBA交联四酸二酐放在一个粉碎混料器中，磨成细粉，并充分混匀；

STP7：将细化混匀的Ar和EPBA慢慢加入到STP5中的反应液二中；