專利名稱：聚酰亞胺樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種聚酰亞胺樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺樹脂具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、優(yōu)異的耐熱氧化穩(wěn)定性和力學(xué)性能，同時(shí)，以其為樹脂基體與碳纖維復(fù)合制備的復(fù)合材料是目前耐溫等級(jí)最高的樹脂基復(fù)合材料，在航空、航天、空間技術(shù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。按照聚酰亞胺樹脂中所采用的反應(yīng)性封端劑的種類，聚酰亞胺樹脂主要分為雙馬來(lái)酸亞胺樹脂、PMR型聚酰亞胺樹脂和苯炔基封端的聚酰亞胺樹脂等三大類。其中，最具代表性的PMR型聚酰亞胺樹脂為PMR-15聚酰亞胺樹脂(U. S. Patent3, 745，149)，以PMR-15聚酰亞胺樹脂為基體樹脂的碳纖維復(fù)合材料可在316°C的高溫下長(zhǎng)期使用。但是，PMR-15聚酰亞胺樹脂的熔融性能較差，成型工藝性能低，需采用模壓成型工藝，從而難于制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件。與模壓成型工藝相比，樹脂轉(zhuǎn)移模塑(RTM)成型工藝具有效率高、工藝適應(yīng)性強(qiáng)、 制件尺寸精度高、部件整體成型性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，但是，其要求基體樹脂具有較低的注射溫度，且在注射溫度下具有較低的熔體粘度。目前，國(guó)內(nèi)北京化學(xué)所與長(zhǎng)春應(yīng)化所均開展了 RTM用樹脂的研究工作。例如，長(zhǎng)春應(yīng)化所與北京航空材料研究院合作開發(fā)了以異構(gòu)聯(lián)苯二酐為單體的牌號(hào)為PI-9731的聚酰亞胺樹脂，并對(duì)其基本性能及復(fù)合材料進(jìn)行了研究 (宇航材料工藝，2010，2 :41、材料工程，2007，80 :84)，研究結(jié)果表明，該聚酰亞胺樹脂可在 280°C進(jìn)行注射成型。但是，由于該聚酰亞胺樹脂的注射溫度較高，對(duì)設(shè)備的磨損比較大，并且對(duì)于設(shè)備的密封等提出了苛刻要求。因此，本發(fā)明人考慮，提供一種聚酰亞胺樹脂，該樹脂在較低溫度下可注射成型。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚酰亞胺樹脂，該樹脂在較低溫度下可注射成型。本發(fā)明提供一種具有式(I)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺樹脂，
權(quán)利要求
1.一種具有式(I)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺樹脂，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺樹脂，其特征在于，所述聚酰亞胺樹脂在260°C 280°C下的熔體黏度為0. 01 2Pa. s。
3.—種權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺樹脂的制備方法，包括將式(III)結(jié)構(gòu)的二胺、式(II)結(jié)構(gòu)的二酐和4-苯乙炔苯酐在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，得到聚酰亞胺酸溶液；將聚酰亞胺酸溶液加入甲苯或二甲苯中，回流反應(yīng)，得到聚酰亞胺樹脂，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述式(III)結(jié)構(gòu)的二胺、式(II)結(jié)構(gòu)的二酐和4-苯乙炔苯酐的摩爾比為(0. 1 5) (1.1 6) 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、 N，N- 二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
6.一種權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺樹脂的制備方法，包括將式(III)結(jié)構(gòu)的二胺、式(II)結(jié)構(gòu)的二酐和4-苯乙炔苯酐在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，得到聚酰亞胺酸溶液；向所述聚酰亞胺酸溶液中加入乙酸酐和三乙胺，脫水亞胺化反應(yīng)，得到聚酰亞胺樹脂，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述式(III)結(jié)構(gòu)的二胺、式(II)結(jié)構(gòu)的二酐和4-苯乙炔苯酐的摩爾比為(0. 1 5) (1.1 6) 2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述乙酸酐與所述式(III)結(jié)構(gòu)的二胺的摩爾比為2 5 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述乙酸酐與所述三乙胺的摩爾比為2 4 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，還包括將聚酰亞胺樹脂在溶劑中過濾，所述溶劑為乙醇、甲醇或蒸餾水； 將過濾得到的產(chǎn)物用蒸餾水洗滌，干燥，得到聚酰亞胺樹脂粉末。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚酰亞胺樹脂及其制備方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以式(III)結(jié)構(gòu)的二胺、式(II)結(jié)構(gòu)的二酐為反應(yīng)單體，以4-苯乙炔苯酐為反應(yīng)封端劑，反應(yīng)得到聚酰亞胺樹脂。本發(fā)明采用具有式(II)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)二酐為反應(yīng)單體，由于采用該不對(duì)稱單體，使制備的聚酰亞胺樹脂具有較低的熔體粘度和較好的韌性，從而使本發(fā)明的制備的聚酰亞胺樹脂可在較低溫度下可注射成型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的聚酰亞胺樹脂在260℃的熔體黏度為1Pa·s，抗張模量為1.86GPa，抗張強(qiáng)度為98MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為10％。
文檔編號(hào)C08G73/10GK102206346SQ20111011924
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者劉敬峰, 孟祥勝, 楊慧麗, 王震, 范衛(wèi)峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所