一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102093714A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102093714A(43)申请公布日2011.06.15(21)申请号201010600257.2(22)申请日2010.12.22(71)申请人北京航空航天大学地址100083北京市海淀区学院路37号(72)发明人詹茂盛刘小艳王凯(51)Int.Cl.C08L79/08(2006.01)C08G73/10(2006.01)C08J9/02(2006.01)权利要求书3页说明书9页(54)发明名称一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法。由芳香三胺与芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化聚酰胺酸预聚物、催化剂、表面活性剂、助剂、及异氰酸酯经反应、固化得到的一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料。分子结构中间段为芳香三胺与芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化段，侧链为芳香二酐和/或芳香酸酯与异氰酸酯形成的交联或/和线性段。本发明聚酰亚胺泡沫材料制备工艺简单，收缩率为-35.34％～21.75％，密度为6.0kg/m3～31.0kg/m3，玻璃化转变温度为235℃～320℃，是柔性吸声降噪高分子泡沫材料，主要适用于航空航天、舰船和电子工业领域。CN1029374ACCNN110209371402093720A权利要求书1/3页1.一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法，其特征在于：由芳香三胺与芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化聚酰胺酸共聚物、催化剂、表面活性剂和助剂形成的泡沫前体溶液，与异氰酸酯反应、固化得到的一种轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料。分子结构的中间段为芳香三胺与芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化段，侧链为芳香二酐和/或芳香酸酯与异氰酸酯形成的交联或/和线性段，其中，R是表1中的一种结构单元，R’是表2中的一种结构单元。表1.R的结构表2.R’的结构2CCNN110209371402093720A权利要求书2/3页泡沫前体溶液中各组分用量以重量份计，配比如下：芳香二酐和/或芳香酸酯100份芳香三胺1份～80份极性溶剂50份～600份催化剂0.01份～10份表面活性剂0.5份～100份低分子醇0.5份～75份其它助剂0份～100份泡沫前体溶液与异氰酸酯质量比为1∶(0.5～1.5)。2.权利要求1所述轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料，其制备方法如下：(1)制备超支化聚酰胺酸预聚物溶液。在20℃～60℃、常压下，采用极性溶剂将芳香三胺溶解于装有冷凝管、通有N2的干燥四颈瓶中，磁力搅拌使其完全溶解，然后按芳香三胺与芳香二酐和/或芳香酸酯的摩尔比为1∶(0.5～2)缓慢加入芳香二酐和/或芳香酸酯，6小时～14小时后得到超支化聚酰胺酸预聚物溶液，其中超支化聚酰胺酸预聚物具有如下结构：(2)制备泡沫前体溶液。将剩余的芳香二酐和/或芳香酸酯、催化剂、表面活性剂、低分子醇、及助剂添加到上述预聚物溶液中，加热搅拌至恒温，可得到泡沫前体溶液。(3)制备泡沫中间体。称取异氰酸酯，将泡沫前体溶液按比例与异氰酸酯快速搅拌0.05分钟～2分钟，倒入预热的模具内反应形成泡沫中间体，其中泡沫中间体具有如下结3CCNN110209371402093720A权利要求书3/3页构：(4)制备酰亚胺化的聚酰亚胺泡沫材料。将泡沫中间体室温放置0.5小时～12小时，脱模后在微波炉和/或150℃～300℃的真空烘箱中固化定型0.5小时～10小时，得到充分酰亚胺化的轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料。3.权利要求1所述轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：其中的异氰酸酯是4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、萘基二异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、或异氟尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。4.权利要求1所述轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：其中的极性溶剂是六甲基磷酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-氧化吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、或二乙二醇二甲醚中的一种。5.权利要求1所述轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：其中的催化剂是三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N’-二甲基吡啶、二甲基苄胺、N，N-二甲基十六烷基胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、双(二甲基胺基乙基)和三乙胺有机胺类催化剂中的一种分别与辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二丁基硫化锡和四丁基锡有机金属盐类催化剂中的一种的复合物；表面活性剂是PEG-12聚二甲基硅氧烷(DC-193)和AK系列有机硅油中的一种。6.权利要求1所述轻质柔性聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：其中的低分子醇是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、辛醇、糠醇、和低分子聚乙二醇中的一种