[发明专利]一种耐热工程塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热工程塑料及其制备方法。本发明先用湿法纺丝制备聚酰胺酸初生短纤维，将吸附自制润滑剂的聚酰胺酸初生短纤维加入到粘稠状的聚酰亚胺中，加入聚酰胺酸初生短纤维后会进行亚胺化反应，将初生短纤维转化为聚酰亚胺纤维，使聚酰亚胺纤维的韧性和强度得到提升；而冷却固化时的采用先快速升温，再缓慢冷却的方法，可使聚酰亚胺在结晶区内停留时间加长，从而使结晶度升高，进而提高耐热性；经过碱处理的二氧化钛为自制自制润滑剂，把亚胺化的过程中产生的水分子去除，保证工程塑料的制备。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体为一种耐热工程塑料及其制备方法。

背景技术

工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优良的塑料。工程塑料被广泛应用于电子电气、建筑、汽车、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。随着我国汽车、电子和建筑等行业的发展迅速，我国已成为全球工程塑料需求增长最快的国家。而我国现有的工程塑料存在耐热性不佳和强度不够的缺点。所以针对这些缺点研究制备一种耐热工程塑料，是非常有发展前景的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热工程塑料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供如下技术方案：一种耐热工程塑料的制备方法，其特征在于，制备耐热工程塑料的工艺流程为：

聚酰胺酸制备，聚酰胺酸初生短纤维制备，聚酰亚胺制备，自制润滑剂制备，工程塑料制备。

优选的，包括以下具体步骤：

(1)将N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、N-N二甲基乙酰胺、N-N二甲基甲酰胺按比例混合，在90～120℃下搅拌3～5h制得聚酰胺酸溶液；

(2)将聚酰胺酸溶液分成体积相等的两份，一份进行湿法纺丝，聚酰胺酸溶液经纺丝孔、凝固浴，自然凝固后，经烘干、卷绕、筛选制得聚酰胺酸初生短纤维；

(3)将另一份聚酰胺酸溶液加热，制得聚酰亚胺；

(4)将二氧化钛与无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨，球磨时间为6～12h，球磨后过筛，浸于碱液中，磁力搅拌3～6h，过滤、干燥制得自制润滑剂；

(5)将步骤(2)制得的聚酰胺酸初生短纤维与步骤(4)制得的自制润滑剂混合，搅拌5～10h后进行分离，得到自制润滑剂包裹的聚酰胺酸初生短纤维；

(6)将自制润滑剂包裹的聚酰胺酸初生短纤维加入到聚酰亚胺中，得到工程塑料基体；

(7)将工程塑料基体转移至模具中进行快速升温，再进行缓慢降温，制得成品。

优选的，所述上述步骤(1)中：N-甲基吡咯烷酮、二甲苯、N-N二甲基乙酰胺和N-N二甲基甲酰胺体积比为7：2：1：3。

优选的，所述上述步骤(2)中：湿法纺丝工艺条件为：丝孔的直径为0.8～3mm，纺丝速度为0.5～5ml/min，烘干温度为20～50℃，卷绕速度为1～10r/min，筛选聚酰胺酸初生短纤维的长度范围为35～150nm。

优选的，所述上述步骤(3)中：加热的温度为350～500℃。

优选的，所述上述步骤(4)中：过筛后选取颗粒直径0.074～0.150mm之间的二氧化钛进行自制润滑剂制备。

优选的，所述上述步骤(7)中：快速升温时速率为20～40℃/min，升温至450～650℃。

优选的，所述上述步骤(7)中：缓慢降温时控制温度下降速率在2～5℃/min，降温至室温。