一种薄壁聚酰亚胺异型管及其制备方法技术

一种薄壁聚酰亚胺异型管及其制备方法，它涉及本发明专利技术涉及一种薄壁聚酰亚胺异型管及其制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有金属异型管的壁厚大于0.6mm，且不具有形状记忆性能。一种薄壁聚酰亚胺异型管由形状记忆聚酰亚胺制备而成。方法：一、制备二胺溶液；二、制备二酐溶液；三、制备聚酰胺酸；四、制备形状记忆聚酰亚胺；五、制备形状记忆聚酰亚胺溶液；六、制备薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管；七、在高温下施加外力，制备薄壁聚酰亚胺异型管；八、冷却，得到薄壁聚酰亚胺异型管。本发明专利技术适用于制备薄壁聚酰亚胺异型管。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁聚酰亚胺异型管及其制备方法
本专利技术涉及一种薄壁聚酰亚胺异型管及其制备方法。
技术介绍
异型管是指截面不是圆形，或虽然截面呈圆形但径向壁厚不同或长度方向直径变化的管材(期刊文献1)。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大幅度减轻结构重量。金属异型管已广泛应用于航空、航天、汽车、轮船、医疗、电子、机械、矿山、建筑以及锅炉制造等领域。金属异型管的壁厚通常为几毫米或厘米，薄壁化使异型管具有更多其他管材不可替代的优点，在工程中的应用越来越多。例如壁厚为0.6-1.2mm的薄壁不锈钢异型管具有安全可靠，环境友好和经济适用等优点，在高端给水系统中有重要应用。金属异型管主要由冷弯成型的方法制备，而冷弯成型虽然具有形状灵活、表面光滑和尺寸精度高等优点，但存在耗能高、污染严重等缺点(期刊文献2)。形状记忆聚酰亚胺将聚酰亚胺的高强度、耐磨损、耐辐照等优点与形状记忆效应有机结合，在空间可展开结构、智能驱动器、传感器、热缩管等领域有重要应用价值。现有的技术文献：期刊文献1：刘毅,秦国鹏,陈水荣.冷弯型钢建筑体系的发展与应用现状[J].钢结构,2013,28(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁聚酰亚胺异型管，其特征在于一种薄壁聚酰亚胺异型管由形状记忆聚酰亚胺薄膜制备而成；所述的形状记忆聚酰亚胺薄膜由二胺和二酐制备而成；所述的二胺为4,4'‑二氨基二苯醚、1,3‑双(3‑氨基苯氧基)苯和4,4'‑二(4‑氨基苯氧基)联苯中的一种或其中几种的混合物；所述的二酐为4,4’‑六氟异丙基邻苯二甲酸酐、双酚A型二醚二酐、3,3',4,4'‑二苯酮四甲酸二酐和4,4'‑联苯醚二酐中的一种或其中几种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁聚酰亚胺异型管，其特征在于一种薄壁聚酰亚胺异型管由形状记忆聚酰亚胺薄膜制备而成；所述的形状记忆聚酰亚胺薄膜由二胺和二酐制备而成；所述的二胺为4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯和4,4'-二(4-氨基苯氧基)联苯中的一种或其中几种的混合物；所述的二酐为4,4’-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、双酚A型二醚二酐、3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐和4,4'-联苯醚二酐中的一种或其中几种的混合物。2.如权利要求1所述的一种薄壁聚酰亚胺异型管，其特征在于一种薄壁聚酰亚胺异型管的制备方法是按以下步骤完成的：一、将二胺加入到非质子极性溶剂中，再搅拌至完全溶解，得到二胺溶液；步骤一中所述的二胺的物质的量与非质子极性溶剂的体积比为0.05mol:(100mL～150mL)；二、将二酐溶解到非质子极性溶剂中，得到二酐溶液；步骤二中所述的二酐的物质的量与非质子极性溶剂的体积比为0.05mol:(80mL～150mL)；三、将二酐溶液加入到二胺溶液中，再在室温和搅拌速度为300r/min～800r/min的条件下聚合反应5h～30h，得到聚酰胺酸溶液；步骤三中所述的二酐溶液分3次～10次加入到二胺溶液中；步骤三中所述的二酐溶液与二胺溶液的体积比为(80mL～150mL):(100mL～150mL)；四、将聚酰胺酸溶液均匀涂覆在洁净玻璃板上，然后置于烘箱中，再通过方法一或方法二对烘箱进行程序升温，得到含有形状记忆聚酰亚胺薄膜；所述的方法一具体是按以下步骤完成：将烘箱以1℃/min～2℃/min的升温速率从室温升温至70℃～90℃，再在70℃～90℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从70℃～90℃升温至150℃～170℃，再在150℃～170℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从150℃～170℃升温至190℃～210℃，再在190℃～210℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从190℃～210℃升温至230℃～260℃，再在230℃～260℃下保温1h～2h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从230℃～260℃升温至270℃～290℃，再在270℃～290℃下保温1h～2h；再以1℃/min～2℃/min的降温速率从270℃～290℃降温至室温；所述的方法二具体是按以下步骤完成：将烘箱以1℃/min～2℃/min的升温速率从室温升温至70℃～90℃，再在70℃～90℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从70℃～90℃升温至150℃～170℃，再在150℃～170℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从150℃～170℃升温至190℃～210℃，再在190℃～210℃下保温2h～3h；再以1℃/min～2℃/min的升温速率从190℃～210℃升温至230℃～260℃，再在230℃～260℃下保温1h～2h；再以1℃/min～2℃/min的降温速率从230℃～260℃降温至室温；五、将含有形状记忆聚酰亚胺薄膜的玻璃板放入蒸馏水中，使形状记忆聚酰亚胺薄膜从玻璃板上脱落；再将形状记忆聚酰亚胺薄膜冲洗干净，再在温度为100℃～150℃的烘箱中烘干1h～3h，得到干燥的形状记忆聚酰亚胺薄膜；六、将干燥的形状记忆聚酰亚胺薄膜溶解到有机溶剂中，得到形状记忆聚酰亚胺溶液；将形状记忆酰亚胺溶液倒入玻璃管中，再将玻璃管放入温度为100℃～200℃的烘箱中干燥100h～600h，得到内壁附着薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管的玻璃管；步骤六中所述的形状记忆聚酰亚胺溶液中形状记忆聚酰亚胺的质量分数为3％～15％；七、将附着薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管的玻璃管放入蒸馏水中，使薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管从玻璃管中脱落，再将薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管干燥，得到干燥的薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管；八、将干燥的薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管置于温度为(Tg－30℃)～(Tg+30℃)中，再在温度为(Tg－30℃)～(Tg+30℃)下对薄壁形状记忆聚酰亚胺圆管施加外力变形成为异型管；再将薄壁聚酰亚胺异型管在室温下自然冷却，得到薄壁聚酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鑫礼，孔德艳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23