聚酰亚胺树脂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种低熔体粘度、高韧性聚酰亚胺树脂及其复合材料的制备方法。该树脂具有高固体含量、低溶液粘度、易于浸渍碳纤维制成高品质的碳纤维预浸料(带或布)；该树脂经加热熔融形成的熔体树脂具有低熔体粘度、熔融温度宽的特点；经加热固化后形成的树脂固化物具有高的韧性和高Tg。该树脂适于浸渍增强纤维制成预浸料，采用热压罐和热模压成型工艺制备的碳纤维增强复合材料具有优异的抗冲击韧性、综合力学性能和耐高温性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚酰亚胺树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料由于具有轻质、耐高温、耐低温、高比强度、 高比模量等优异特性而在航空、航天、空间、轨道交通等高
具备广泛的应用前景。 近年来，对聚酰亚胺树脂基复合材料的耐高温性能和成型工艺性都有大量的研究报道。一般来讲，聚酰亚胺树脂可分为热塑性和热固性两大类，其中热塑性聚酰亚胺树脂虽然具有很好的抗冲击韧性，但存在着熔体粘度高、流动性差，难于与碳纤维复合制备碳纤维/聚酰亚胺复合材料的缺点，而热固性聚酰亚胺树脂虽然具有更高的耐高温性能，熔体粘度低、流动性好、易于与碳纤维复合制备碳纤维/聚酰亚胺复合材料，但存在着抗冲击韧性差的缺点。因此，寻找提高热固性聚酰亚胺树脂抗冲击韧性的方法或提高热塑性聚酰亚胺树脂成型工艺性能的方法，一直是近年来的研究热点。目前，应用最广泛的热固性聚酰亚胺树脂包括PMR-15和RP-46等，都具有脆性大的缺点，由其与碳纤维复合制备的碳纤维/聚酰亚胺复合材料的冲击后压缩强度(CAI值)只有150-170MPa(Serafini，T. T.， P.Delvigs, et al. The本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备聚酰亚胺树脂的方法，包括如下步骤1)将芳香族四酸二酐、醇及非质子极性溶剂混匀回流反应，得到芳香族二酸二酯溶液；2)将芳香族酐类封端剂和所述步骤I)所述醇混匀回流反应，反应完毕得到芳香族单甲酸单酯溶液；3)将所述步骤I)所得芳香族二酸二酯溶液和所述步骤2)所得芳香族单甲酸单酯溶液与芳香族二胺混匀进行反应，反应完毕得到所述聚酰亚胺树脂。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述步骤I)中，所述芳香族四酸二酐为 3，3'，4，4'-联苯四酸二酐或由3，3'，4，4'-联苯四酸二酐与下述二酐中的至少一种组成的混合物2，3，3'，4'-联苯四酸二酐、2，2'，3，3'-联苯四酸二酐、3，3，4'，4' -二苯甲酮四酸二酐和3，3，4'，4' - 二苯甲醚四酸二酐；所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种；所述非质子极性溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N, N-二甲基甲酰胺和N， N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述芳香族四酸二酐、醇及非质子极性溶剂的质量比为 10-100 20-80 1-20，优选25-35 30-40 5_8;所述3，3/，4，4'-联苯四酸二酐的投料摩尔用量与所述其它二酐的总投料摩尔用量之比为95-5 5-95，优选90-50 10-50 ； 所述反应步骤中，时间为3-8小时；所述步骤2)中，所述芳香族酐类封端剂选自4-苯乙炔基苯酐、3-苯乙炔基苯酐、 4-(3_三氟甲基苯乙炔基苯酐)和4-(3，5_二三氟甲基苯乙炔基苯酐)中的至少一种；所述芳香族酐类封端剂和所述醇的质量比为1-20 5-40，优选3-9 8-12;所述反应步骤中， 时间为2-5小时；所述步骤3)中，所述芳香族二胺为由1，3_双(4'-胺基苯氧基)苯与下述二胺中的至少一种组成的混合物3,4' -二氨基二苯醚、4,4' - 二氨基二苯醚、对苯二胺、间苯二胺、I，4-双(2-三氟甲基-4-胺基苯氧基)苯和4，4'-双(2-三氟甲基-4-胺基苯氧基) 联苯；所述1，3_双(4'-胺基苯氧基)苯的投料摩尔用量与所述其它二胺的总投料摩尔用量之比为95-5 5-95，优选10-50 90-50 ;所述反应步骤中，温度为室温，时间为2_8 小时。3.权利要求1-2任一所述方法制备得到的聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂溶液。4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂溶液，其特征在于所述聚酰亚胺树脂溶液的固含量为25-65%，优选30-50%，25°C的旋转粘度为30_250mPa. s，优选 36_58mPa. S。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨士勇，刘彪，冀棉，范琳，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：