本发明专利技术公开了一种聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用，该聚酰亚胺模塑粉的制备方法包括二胺单体与二酐单体在极性非质子溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液，向聚酰胺酸溶液中加入共沸脱水剂，升温至回流反应，将反应后的体系降温析晶，过滤，洗涤，干燥，研磨过筛，再进行高温干燥老化，最后经旋转筛过筛分级得到聚酰亚胺模塑粉；其中：二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯；二酐单体为PMDA、ODPA、BTDA、BPDA、DSDA中的一种或者两种以上。本发明专利技术的聚酰亚胺模塑粉玻璃化转变温度在500℃以上，吸水率在0.5%以下，而且具有较低的线性热膨胀系数和摩擦系数，能够用于制备航空航天精密制件。
【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用
本专利技术属于聚酰亚胺模塑粉
，具体涉及一种用于制备航空航天精密制件的聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰亚胺因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是“解决问题的能手”。近年来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。目前，现有的聚酰亚胺模塑粉玻璃化转变温度大多在400℃以下，所采用的二胺单体大多为二氨基二苯醚类和/或苯二胺类和/或苯并咪唑类；例如杜邦公司的VESPEL-SP1模塑粉【PMDA-ODA型】玻璃化转变温度就在380℃左右；又如中国专利文献CN101392057A、CN103497335A、CN104710789A、CN105175721A等；对于耐温等级要求较高的场合，上述聚酰亚胺模塑粉难以满足使用要求。目前，也有少量文献公开了玻璃化转变温度在400℃以上的聚酰亚胺模塑粉，例如中国专利文献CN102604091A、CN104231269A等；但是，对于耐温等级要求更高的场合，例如航空航天精密制件，上述聚酰亚胺模塑粉仍然难以满足使用要求。另外，对于航空航天精密制件，除了要求耐高温外，还要求低吸湿性、低线性热膨胀系数以及低摩擦系数，而现有的聚酰亚胺模塑粉吸水率大多在1%以上，同样难以满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种低吸湿性、低线性热膨胀系数、低摩擦系数、耐高温的聚酰亚胺模塑粉及其制备方法和应用。实现本专利技术目的的技术方案是：一种聚酰亚胺模塑粉，由二胺单体与二酐单体制成；所述二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯【以下简称BPTP】和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯【以下简称APAB】。所述BPTP的结构如下：。所述APAB的结构如下：。所述二酐单体为均苯四甲酸二酐【以下简称PMDA】、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐【以下简称ODPA】、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐【以下简称BTDA】、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐【以下简称BPDA】、3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐【以下简称DSDA】中的一种或者两种以上（含两种），优选为PMDA。所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05，优选为1∶1。上述聚酰亚胺模塑粉的制备方法，具有以下步骤：①二胺单体与二酐单体在极性非质子溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液；②向步骤①得到的聚酰胺酸溶液中加入共沸脱水剂，升温至回流反应；③将步骤②反应后的体系降温析晶，过滤，洗涤，干燥，研磨过筛，再进行高温干燥老化，最后经旋转筛过筛分级，得到聚酰亚胺模塑粉。上述步骤①中所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05，优选为1∶1。上述步骤①中所述聚酰胺酸溶液的质量分数为5～45%。上述步骤①中所述极性非质子溶剂为N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N-环己基吡咯烷酮（CHP）、二甲基亚砜（DMSO）中的一种或者两种以上（含两种）。上述步骤①的反应温度为室温（15～25℃，下同）。上述步骤②中所述共沸脱水剂为甲苯、二甲苯、环戊酮、环己酮中的一种或者两种以上（含两种）。所述共沸脱水剂的用量为所述极性非质子性溶剂用量的15%～30%。上述步骤③中所述洗涤采用的是甲醇、乙醇、丙酮、丁酮中的一种或者两种以上（含两种）。上述步骤③中所述干燥温度为90～110℃，干燥时间为1～2h。上述步骤③中所述高温干燥老化是先在170～190℃下干燥1～2h，再在240～260℃下干燥2～3h。上述聚酰亚胺模塑粉在制备航空航天精密制件上的应用。本专利技术具有的积极效果：本专利技术的聚酰亚胺模塑粉玻璃化转变温度在500℃以上，吸水率在0.5%以下，而且具有较低的线性热膨胀系数和摩擦系数，能够用于制备航空航天精密制件。具体实施方式（实施例1）本实施例的聚酰亚胺模塑粉的制备方法，具有以下步骤：①在一个装有机械搅拌器、温度计以及氮气保护装置的5L三口圆底烧瓶中，加入348.35g（1.0mol）的BPTP和2.18L的N-甲基吡咯烷酮，搅拌形成均相溶液后，分批加入218.12g（1.0mol）的PMDA，然后用100mL的N-甲基吡咯烷酮冲洗残余物料，加完室温搅拌反应3h，得到聚酰胺酸溶液（质量分数为20%）。②向步骤①得到的聚酰胺酸溶液中加入甲苯456mL，升温至回流反应5h。③将步骤②反应后的体系降温析晶，过滤，滤饼用丙酮洗涤后，在100℃下干燥1h，研磨过筛，然后先在180℃下干燥1h，再在250℃下干燥2h，最后经旋转筛过筛分级，得到聚酰亚胺模塑粉。（实施例2～实施例5）各实施例的聚酰亚胺模塑粉的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于二胺单体和二酐单体，具体见表1。（对比例1）本对比例的聚酰亚胺模塑粉的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于二胺单体和二酐单体，具体见表1。表1二胺单体二酐单体实施例1348.35g（1.0mol）BPTP218.12g（1.0mol）PMDA实施例2228.25g（1.0mol）APAB294.22g（1.0mol）BPDA实施例3114.13g（0.5mol）BPTP+174.18g（0.5mol）APAB218.12g（1.0mol）PMDA实施例4228.25g（1.0mol）APAB109.06g（0.5mol）PMDA+155.11g（0.5mol）ODPA实施例5348.35g（1.0mol）BPTP294.22g（1.0mol）BPDA对比例1200.24g（1.0mol）4,4’-二氨基二苯醚【ODA】218.12g（1.0mol）PMDA（测试例）测试各实施例及各对比例制得的聚酰亚胺模塑粉的相关性能，结果见表2。其中：D50粒度的测试方法：采用BT-9300ST激光粒度分析仪（丹东百特仪器有限公司），按照国家标准《GB/T19077-2016粒度分布激光衍射法》测试。特性粘度的测试方法：按照国家标准《GB/T1632.5-2008塑料使用毛细管黏度计测定聚合物稀溶液黏度第5部分：热塑性均聚和共聚型聚酯（TP）》测试；测试条件为：溶剂NMP，溶液浓度为0.5%，测试温度为30℃。吸水率的测试方法：采用HR-83水分快速测定仪，按照国家标准《GB/T12006.2-2009塑料聚酰胺第2部分：含水量测定》中的方法A测试。表2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺模塑粉，由二胺单体与二酐单体制成；其特征在于：所述二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯。/n
【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺模塑粉，由二胺单体与二酐单体制成；其特征在于：所述二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺模塑粉，其特征在于：所述二酐单体为均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四甲酸二酐中的一种或者两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺模塑粉，其特征在于：所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1∶0.95～1∶1.05。
4.一种聚酰亚胺模塑粉的制备方法，具有以下步骤：①二胺单体与二酐单体在极性非质子溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液；所述二胺单体为对苯二甲酸二对氨基苯酯和/或对氨基苯甲酸对氨基苯酯；②向步骤①得到的聚酰胺酸溶液中加入共沸脱水剂，升温至回流反应；③将步骤②反应后的体系降温析晶，过滤，洗涤，干燥，研磨过筛，再进行高温干燥老化，最后经旋转筛过筛分级，得到聚酰亚胺模塑粉。
5.根据权利要求4所述的聚酰亚胺模塑粉的制备方法，其特征在于：所述二酐单体为均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡国宜，胡锦平，吴建华，袁向文，
申请(专利权)人：常州市尚科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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