[发明专利]模压用聚酰亚胺超细粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种模压用聚酰亚胺超细粉及其制备方法，该模压用聚酰亚胺超细粉的粒径满足：D50粒径为10～20μm，D90粒径为30～40μm；制备方法包括BBIDA与二酐单体在极性溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液倒入含有多叶立体精钢刀头的不锈钢梅花釜中，在低速搅拌下加入不良溶剂并升温至回流反应，待体系开始变浑浊时，调至高速搅拌至反应完全，最后经析晶、过滤、洗涤、过滤、真空干燥、高温鼓风烘干得到。本发明的模压用聚酰亚胺超细粉不仅玻璃化转变温度可达400℃以上，线性热膨胀系数可达10ppm/K以下，而且粒径小、分布窄、机械性能也较好，能够应用于制备耐高温的航空航天领域的聚酰亚胺模塑件制品。

技术领域

本发明属于聚酰亚胺粉体技术领域，具体涉及一种模压用聚酰亚胺超细粉及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是“解决问题的能手”。近年来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

目前，现有的聚酰亚胺粉体玻璃化转变温度大多都在400℃以下，例如中国专利文献CN101343362A、CN106220848A、CN108192097A、CN110229331A、CN110330645A、CN111363149A；对于耐温等级要求较高的场合，上述聚酰亚胺粉体难以满足使用要求。

另外，用于模压领域的聚酰亚胺粉体（又称聚酰亚胺模塑粉，用于制备聚酰亚胺模塑料）对于机械性能也有一定要求，本领域公知：玻璃化转变温度与机械性能往往相互制约。例如，上海市合成树脂研究所的YS20模塑粉【ODA-ODPA型】的无缺口冲击强度可达200kJ/m²左右，但是玻璃化转变温度只有250℃；又如，杜邦公司的VESPEL-SP1模塑粉【ODA-PMDA型】玻璃化转变温度可达380℃左右，但是无缺口冲击强度只有25kJ/m²。

线性热膨胀系数（CTE）通常是考察薄膜尺寸稳定性的一个重要参数，因此在聚酰亚胺薄膜方面比较重要；例如，用于覆铜板的聚酰亚胺薄膜CTE要求在16～20ppm/K；又如，用于硅基板的聚酰亚胺薄膜CTE甚至要求在10ppm/K以下。然而，现有的用于模压领域的聚酰亚胺粉体的CTE大多在50ppm/K左右，从而制约了其在航空航天领域的应用。

另外，用于模压领域的聚酰亚胺粉体对于粒径要求较高，而不同结构的聚酰亚胺成粉方式存在较大的差异。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种不仅玻璃化转变温度较高的同时具备一定的机械性能、而且线性热膨胀系数较低的模压用聚酰亚胺超细粉及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种模压用聚酰亚胺超细粉，由二胺单体与二酐单体制成；所述二胺单体为1H,1'H-（2,2'-双苯并咪唑）-5,5'-二胺【以下简称BBIDA】。

所述模压用聚酰亚胺超细粉的粒径满足：D50粒径为10～20μm，D90粒径为30～40μm。

所述BBIDA的结构如下：

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所述二酐单体为均苯四甲酸二酐【以下简称PMDA】、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐【以下简称ODPA】、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐【以下简称BTDA】、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐【以下简称BPDA】、3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐【以下简称DSDA】、双酚A型二醚二酐【以下简称BPADA】、三苯二醚四甲酸二酐【以下简称HQDPA】、六氟二酐【以下简称6FDA】、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐【以下简称CBDA】、二苯硫醚四甲酸二酐【以下简称TDPA】、对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐【以下简称TAHQ】中的一种或者两种以上（含两种）；优选为PMDA、ODPA、BTDA、BPDA中的一种或者两种以上（含两种）。