由聚酰亚胺制备嵌段共聚物的方法以及嵌段共聚物用于生产粉末和模塑品的用途技术

技术编号:1570296 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备粉状聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物的方法。所得的聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物以及使用这些共聚物生产的复合材料通过直接成型方法或通过热压模方法压成模塑品。可以通过常规机械和热机械和成型方法生产聚合物模塑品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由聚酰亚胺制^段共聚物的方法以及 嵌段共聚物用于生产粉末和模塑品的用途本专利技术涉及一种制备粉状聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物的方法以及 由所述共聚物制备的复合材料,该复合材料可以通过直接成型工艺和热压 模工艺压制,得到模塑品。DE 699 13 969 (3M)涉及一种制备多孔的煅烧聚酰亚胺的方法。模制 塑料产品的孔隙率允许使用掺杂以适应模制塑料产品的物理性能,例如介 电常数。这些孔经由聚乙二醇的热分解产生。DE 697 28 384 (Teijin)描述了一种包含非晶聚酰亚胺和芳族聚酯的 组合物。聚酰亚胺用于改进聚酯的性能,例如可模塑性和气密性。美国专利5,773,559 (Japan Synthetic Rubber Co.)描述了制备由两种 不同聚酰胺羧酸单元组成的嵌段共聚物,其中第一种聚酰胺羧酸单元是由 四羧酸和二胺形成的,并且第一种聚酰胺羧酸单元具有游离氨基端基;第 二种聚酰胺羧酸单元相似地也是由四羧酸和二胺形成的,并且第二种聚酰 胺羧酸单元具有游离羧酸端基;这两种不同的聚酰胺羧酸单元反应得到聚 酰胺羧酸嵌段共聚物。在酰亚胺化后,得到聚酰亚胺嵌段共聚物。该方法 也相似地用聚酰亚胺嵌段共聚物进行,然后不需要额外的酰亚胺化步骤就得到高分子量的聚酰亚胺嵌段共聚物。此外,该方法可以用二异氰酸酯作 为封端胺进行,该方法也相似地用聚酰胺和聚酰亚胺进行。所形成的聚酰 亚胺嵌段共聚物在酰亚胺化步骤之后是溶解的形式,必须在额外的步骤中 沉淀。以此方式获得的嵌段共聚物用于液晶配料中。高温聚酰亚胺(软化点高于300°C)可以以粉末或^^塑品的形式从商 业获得。来自DuPont的Vespel⑧、来自Saint Gobain的Meldin 7000 、 来自Daelim的Plavis⑧和来自UBE的Upimo條仅仅在市场上以模塑品的 形式获得,而产品P84⑧在市场上作为粉末从HP Polymer获得。Ensinger公司将这种粉末用于生产商品名为SINTIMID⑧的Sintimid模塑品。前三 种产品在化学上是相同的,由苯均四酸二酐和4,4,-二氨基二苯基醚制备。 Upimol⑧是从二苯基四酸二酐和二氨基二苯基醚制备的。P84 的组成与前 三种产品不同,并具有软化点。但是,在玻璃化温度之上的高粘度仅仅允 许通过热压模方法加工,不能通过注塑或挤出加工。 所有产品具有能进一 步改进的性能*例如,P84⑧不能在室温直接形成(直接形成的含义是指在施加高 压(例如在室温下的2000-10000巴)和在室温下的"绿色"产品),*由P84⑧组成的模塑产品是脆且硬的,所以不容易进行涉及机械操 作的加工;角落和边缘容易断裂;表面是无光的; 在烧结期间容易产生夹杂物。Vespel⑧及其衍生物和Upimo隨具有以下缺陷 在开放市场上不能获得粉末,*半成品可以通过热等压压制工艺生产,所以生产是复杂和昂贵的, *认为生产工艺是复杂的多步工艺。根据所讨论的现有技术以及所迷的缺陷, 一个目的是提供一种聚酰亚 胺粉末及其制备方法,*所述聚酰亚胺粉末是可热压模的,*其玻璃化转变温度高于320'C (检测值=在1Hz以3点挠曲模式从动态力学检测得到的tan 5的最大峰值) 在涉及机械操作的工艺中的性能好于Sintimid (更高的切口沖击强度,更好的表面质量,更小的边缘半径,在涉及研磨、车削或钻孔的机械工艺中更高的速度), *产品应当允许烧结,且没有气泡和夹杂物, *可以使用的成型工艺包括直接成型工艺, *所得的模塑塑料产品的表面具有高品质, 模塑塑料产品的边缘具有小曲率半径,并且不会断裂。 根据本专利技术方法生产的粉末以及由其形成的复合材料达到了这些目的以及其它没有特意说明的目的。这些目的是通过权利要求1的方法实现的,其中制备式(I)的粉状聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物,该共聚物具有0.4-70孩l米的粒径d50并具有 由以下结构单元组成的结构<formula>formula see original document page 8</formula>其中n和m:2画20, x=l-300,其中Ri和R3如下定义:<formula>formula see original document page 8</formula>其中<formula>formula see original document page 8</formula> R2和R4如下定义:<formula>formula see original document page 9</formula>其中Z=H、 CH3、 CF3、 OCH其中<formula>formula see original document page 9</formula>其中<formula>formula see original document page 9</formula>其中n'=1-12,前提是R1和R3以及R2和R4可以不同时具有相同的含义。 优选的基团R1和R3如下<formula>formula see original document page 9</formula> <formula>formula see original document page 10</formula>其中x=-co-。优选的基团R2和Rj如下:<formula>formula see original document page 10</formula>其中Z=H, X二CO-或-CH2-。具有基团F^和R2的嵌段1具有能允许通过热压模工艺加工嵌段共聚 酰亚胺的软化点,并同时允许该材料具有更高的刚度和机械强度。软化点 通过动态机械检测方法检测弹性模量来确定。弹性模量的降低如此大,使 得施加特定时间的压力足以允许实现在热压模工艺中的成型。具有基团R3和Rt的嵌段2是由不具有软化点的不溶性聚酰亚胺组成 的,并同时吸收冲击应力和机械操作的能量。所述制备方法和各嵌段的结合可以以各种方式进行。嵌段共聚物制备方法1:在此方法中,在嵌段1中,具有酸酐端基的可溶性聚酰亚胺是通过异 氰酸酯路线制备的。嵌段2由具有端胺的聚酰胺酸组成。这两种嵌段可以 彼此反应,形成聚酰亚胺-聚酰胺酸嵌段共聚物。嵌段共聚物制备方法l,嵌段l的制备为了制备第一种嵌段,芳族四羧酸二酐或由两种或多种四羧酸二酐组 成的混合物与脂族或芳族二异氰酸酯或由两种或多种二异氰酸酯组成的混 合物在非质子极性溶剂中在约50-150。C的温度下反应,得到具有二羧酸酐 端基的低聚可溶性聚酰亚胺。如果合适的话,在这里使用碱性催化剂,例 如芳族叔胺、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱土金 属醇盐或由上述化合物组成的混合物。非质子极性溶剂的例子特别是N,N-二曱基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或由上述溶剂组成的 混合物。此反应得到了具有通式(II)的嵌段l:<formula>formula see origin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备式(Ⅰ)的粉状聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物的方法,该共聚物具有0.4-70微米的粒径d50并具有由以下结构单元组成的结构:    ***  (Ⅰ)    其中:n和m=2-20,    x=1-300,    其中R↓[1]和R↓[3]如下定义:    ***    其中***    其中Y=-SO↓[2]-  -*-  -O-  -*-  -*-    R↓[2]和R↓[4]如下定义:    ***    其中Z=H、CH↓[3]、CF↓[3]、OCH↓[3]    其中***    其中Y=-SO↓[2]-  -*-  -O-  ***    -C↓[n′]H↓[2n′]-    其中n’=1-12,    前提是R↓[1]和R↓[3]以及R↓[2]和R↓[4]可以不同时具有相同的含义,    其特征在于将具有如下结构的聚酰亚胺-聚酰胺羧酸嵌段共聚物的溶液    ***    其中n、m、x、R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]如上定义,    或具有如下结构的聚酰胺羧酸-聚酰胺羧酸嵌段共聚物的溶液    ***    其中n、m、x、R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]如上定义,    连续地通入沸腾的非质子极性溶剂中,从而通过热酰亚胺化和清除水将嵌段共聚物的聚酰胺羧酸部分转化成聚酰亚胺,由此所得的聚酰亚胺-聚酰亚胺嵌段共聚物变成不溶性的并沉淀,并从体系中除去所得的反应水。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H罗格尔M昂格兰克
申请(专利权)人:赢创纤维有限责任公司
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]

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