一种无卤复合阻燃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(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107286343A(43)申请公布日2017.10.24(21)申请号201610206289.1(22)申请日2016.04.05(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人耿建新许林利黄勇(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人张文祎赵晓丹(51)Int.Cl.C08G73/10(2006.01)C08K7/24(2006.01)C08K3/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法(57)摘要本发明公开一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法。所述泡沫材料由如下重量份数的原料组成：芳香二酐100份，极性溶剂50～500份，脂肪醇5～30份，去离子水5～20份，泡沫稳定剂15份，复合催化剂5份，无卤复合阻燃剂4～100份，多异氰酸酯100～500份。所述制备方法为芳香二酐在极性溶剂中加热与脂肪醇反应；再加入去离子水、泡沫稳定剂和复合催化剂、无卤复合阻燃剂得悬浮液；最后加入多异氰酸酯经发泡和真空加热固化，最终得到阻燃聚酰亚胺泡沫材料。本发明所制得的泡沫材料具有密度低、泡孔尺寸分布均匀、力学性能、耐热性能和阻燃抑烟性能优异等特点。能够满足航空航天、航海等高端领域用聚酰亚胺泡沫材料的要求。CN107286343ACN107286343A权利要求书1/2页1.一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述泡沫材料由如下重量份数的原料组成：2.根据权利要求1所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：所述无卤复合阻燃剂由石墨烯、石墨烯磷酸、氧化石墨烯、氧化石墨烯磷酸、石墨磷酸、氧化石墨磷酸、氧化石墨、石墨、磷类阻燃剂、五氧化二磷和单质磷中的两种或多种组成。3.根据权利要求1或2所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述无卤复合阻燃剂由下述重量份数的原料在真空或惰性气体状态下以20～750rpm的球磨速度进行球磨1～72h制备得到：石墨类材料100份；磷类阻燃剂50～600份。4.根据权利要求3所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：所述石墨类材料选自鳞片状石墨、块状石墨、无定形石墨、人造石墨、膨胀型石墨以及以上各类石墨氧化物中的一种或多种；所述磷类阻燃剂选自红磷、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸胺、磷胺、三羟基磷酸酯、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、环状磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三苯酯、有机磷盐、磷杂环化合物、聚合物磷(膦)酸酯以及有机次膦酸金属盐中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：所述无卤复合阻燃剂的制备方法为：将原料石墨类材料和磷类阻燃剂放置于钢密封罐中，密封罐内保持真空或惰性气体状态，进行球磨12～48h，球磨物料和钢球重量比为1：20，球磨速度为400～600rpm，钢球直径为4～8mm，钢密封罐的容积为0.05～5L。6.根据权利要求1所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于，所述泡沫材料由如下重量份数的原料组成：2CN107286343A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料，其特征在于：所述芳香二酐选自3,3’,4,4’-二苯醚四酸酐、3,3’,4,4’-联苯基四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧基二酐、均苯四酸二酐、2,2-二[4-(3,4-苯氧基苯基)]丙烷二酐(双酚A型二酸二酐)、3,3’,4,4’-联苯基砜四羧基二酐、2,3,3’,4’-联苯基四羧基二酐、双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四酸二酐、2,2-双[4-(3,4-二段旗苯钒艰)苯]六氟丙烷二酐、环戊烷四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸二酐、4,4’-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐中的一种或多种；所述极性溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；所述脂肪醇为甲醇或乙醇；所述泡沫稳定剂为非水解型水溶性聚醚硅氧烷和聚乙烯醇以1:0～2重量比混合；所述复合催化剂为异喹啉、三乙醇胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡中的一种或多种；所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。8.如权利要求1所述的一种无卤复合阻燃聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将芳香二酐与极性溶剂加热至70～100℃并分散均匀，再加入脂肪醇在60～80℃回流进行酯化反应0.2～1h，得到