本發(fā)明屬于復合材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種通過亞胺鍵共價連接的聚亞胺復合材料及其制備方法。
背景技術(shù):復合材料是由兩種或兩種以上不同理化性質(zhì)的材料,通過物理或化學的方法連接而構(gòu)成,各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料以其優(yōu)良的機械性能和理化性質(zhì),廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域。中國專利CN104788911A通過在環(huán)氧樹脂中分散無機填料制備了高導熱、低粘度的環(huán)氧樹脂復合材料,但其在制備過程中,需加入固化劑,制備過程較復雜,溫度較高且耗時較長。中國專利CN104130509A公開了一種粘度高、密度低、強度大、低生熱、并且具有收縮回彈記憶韌性的強粘性交聯(lián)體材料的制備方法,但其在制備過程中需特殊加入交聯(lián)劑。中國專利CN104356505A公開了一種工業(yè)固廢填充量大、密度低、力學性能好、抗沖擊性能強的輕質(zhì)通用塑料復合材料的方法,然而其制備過程需要高溫、偶聯(lián)劑且各種添加材料并不能按任意比例混合,可調(diào)性低。由此可知,雖然目前復合材料的制備方法較多,但合成方法中存在一些問題,如有些制備過程需添加交聯(lián)劑、催化劑,大多數(shù)復合材料在制備過程中不同組成比例的可調(diào)性低,即使有些復合材料組分之間是依靠化學鍵連接,但各相之間通常仍需要偶聯(lián)劑等,總體來說制備過程復雜、溫度過高、耗時較長。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明目的在于開發(fā)一種通過共價鍵連接、混合比例易調(diào)整、無粘合劑、且可綠色加工成型的聚亞胺復合材料及其制備方法。本發(fā)明利用二醛和脂肪族二胺制備的聚亞胺材料與聚酰胺、聚酰亞胺和聚亞胺酯不同,在聚酰胺、聚酰亞胺和聚亞胺酯中胺基(或亞胺基)通過碳氮單鍵與?;噙B,具有很高的化學穩(wěn)定性,不可發(fā)生復分解交換反應(yīng)。而本發(fā)明所制備的聚亞胺復合材料的高分子鏈通過碳氮雙鍵連接,可在70~80℃發(fā)生動態(tài)共價化學的亞胺復分解反應(yīng),具有低溫塑性。本發(fā)明利用兩種軟硬不同的聚亞胺材料,通過動態(tài)共價化學的亞胺復分解反應(yīng)形成亞胺鍵共價連接,可在低溫熱壓條件下得到機械性質(zhì)優(yōu)良的聚亞胺復合材料。本發(fā)明的上述目的主要通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):(1)參照張偉等人聚亞胺的合成方法(PhilipTaynton,WeiZhang等.Heat-orWater-DrivenMalleabilityinaHighlyRecyclableCovalentNetworkPolymer[J].AdvancedMaterials,2014,26,3938-3942),分別用脂肪族二醛與脂肪族二胺反應(yīng)制備硬度較低(90~100HRR)的聚亞胺材料S(簡稱PI-S)和用芳香族二醛與脂肪族二胺反應(yīng)制備硬度較高(115~125HRR)的聚亞胺材料H(簡稱PI-H);(2)將步驟(1)得到的兩種聚亞胺材料PI-S和PI-H分別粉碎成粉末,過80~120目篩;(3)將步驟(2)得到的兩種聚亞胺材料用球磨機混合30~60min使進一步混合均勻;以較軟的PI-S的添加量占PI-S和PI-H混合物的質(zhì)量百分比為計算標準,可選擇0~100%的多種不同比...