一种碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术的一种碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，步骤为：(1)向容器中加入溶剂四氢呋喃及ODA，边搅拌边加入PMDA，反应3h生成聚酰胺酸溶液；(2)在上述溶液中加入碳纤维粉末，进行超声处理2h，超声过程中保持温度为25-35℃，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于真空烘箱中，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。本发明专利技术可以降低聚酰亚胺的表面电导率，防止静电，扩大其应用范围。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的，步骤为：(1)向容器中加入溶剂四氢呋喃及ODA，边搅拌边加入PMDA，反应3h生成聚酰胺酸溶液；(2)在上述溶液中加入碳纤维粉末，进行超声处理2h，超声过程中保持温度为25-35℃，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于真空烘箱中，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。本专利技术可以降低聚酰亚胺的表面电导率，防止静电，扩大其应用范围。【专利说明】
本专利技术涉及，属材料加工领域。技术 背景 现有技术中，聚酰亚胺高效隔热吸声轻质材料耐高低温、密度小、无毒、无烟、施工便利安全、吸声性能好，是船舶舰艇、航空航天、高速列车等领域隔热吸声材料的极佳选择。但是聚酰亚胺薄膜的表面电阻率在1016Q/square级，导电性不好，其本身可以作为一种绝缘材料，但是随着太空领域的拓展，聚酰亚胺材料在航空航天工程上的应用越来越广泛，对于其各项性能的要求也各不相同。在正常的环境下，由于其极低的电导率，电荷难以移动，使负载在表面的电荷很难消散出去，形成静电。这种静电在船舶、航空器中以及电子元件中有着相当大的危害，会造成电容击穿，电子元件被损坏等极其严重的后果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，可以降低聚酰亚胺的表面电导率，防止静电，扩大其应用范围。为实现以上目的，本专利技术的，步骤为:(I)向容器中加入溶剂四氢呋喃及4，4’-二辛基二苯胺(ODA)，边搅拌边加入均苯四甲酸二酐(PMDA)，反应3h生成聚酰胺酸溶液；(2)在上述溶液中加入碳纤维粉末，进行超声处理2h，超声过程中保持温度为25-35°C，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于真空烘箱中，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。进一步的，所述PMDA与ODA的质量比为1:0.8-1.2。进一步的，所述PMDA与溶剂四氢呋喃的料液比为I g:20-30ml。进一步的，所述碳纤维的质量为PMDA与ODA总质量的0.06-0.1%。进一步的，所述步骤(2)中超声波功率为200W，在温度为25°C时超声处理lh，然后将温度提高到35 °C再进行超声处理Ih。进一步的，所述步骤(3)中所述真空烘箱的温度为300_400°C，烘干时间为3h。本专利技术产生的有益效果为，碳纤维是一种力学性能优异的新材料，具有轴向强度和模量高，密度低等优势，本专利技术在聚酰亚胺中加入碳纤维会增加聚酰亚胺分子链之间的摩擦，使得聚酰亚胺与碳纤维之间产生作用力，并增加聚合物的刚性，从而使聚酰亚胺分子链不容易运动，从而增加聚酰亚胺膜的弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率。另一方面，由于碳纤维具有极高的电导性，将碳纤维加入到聚酰亚胺中可以降低其表面电导率，防止电荷聚集形成静电而造成不必要的损失。实施例实施例1: 由以下方法制备碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜:(I)向容器中加入4000ml溶剂四氢呋喃及80g4，4’ - 二辛基二苯胺(ODA)，边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA)，反应3h生成聚酰胺酸溶液；(2)在上述溶液中加入0.1lg碳纤维粉末，进行超声处理，超声波功率为200W，在温度为25°C时超声处理lh，然后将温度提高到35°C再进行超声处理lh，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于300°C真空烘箱中烘干3h，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。制备得到的碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜的弹性模量为2.82GPa、拉伸强度184MPa、断裂伸长率26%，上下表面电阻率分别为9.9037 X IO7 Ω /square及7.1538 X IO7 Ω /Square0实施例2: 由以下方法制备碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜: (I)向容器中加入5000ml溶剂四氢呋喃及100g4，4’-二辛基二苯胺(ODA)，边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA)，反应3h生成聚酰胺酸溶液；⑵在上述溶液中加入0.15g碳纤维粉末，进行超声处理，超声波功率为200W，在温度为25°C时超声处理lh，然后将温度提高到35°C再进行超声处理lh，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于350°C真空烘箱中烘干3h，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。制备得到的碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜的弹性模量为2.86GPa、拉伸强度195MPa、断裂伸长率26%，上下表面电阻率分别为9.2517 XlO7 Ω/square及6.2328 X IO7 Ω /Square0 实施例3: 由以下方法制备碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜: (I)向容器中加入6000ml溶剂四氢呋喃及120g4，4’-二辛基二苯胺(ODA)，边搅拌边加入100g均苯四甲酸二酐(PMDA)，反应3h生成聚酰胺酸溶液；⑵在上述溶液中加入0.2g碳纤维粉末，进行超声处理，超声波功率为200W，在温度为25°C时超声处理lh，然后将温度提高到35°C再进行超声处理lh，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液；(3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于400°C真空烘箱中烘干3h，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。制备得到的碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜的弹性模量为2.96GPa、拉伸强度184MPa、断裂伸长率26%，上下表面电阻率分别为1.0531 XlO8 Ω/square及6.6278 X IO7 Ω /Square0【权利要求】1.，其特征在于:步骤为: (1)向容器中加入溶剂四氢呋喃及ODA，边搅拌边加入PMDA，反应3h生成聚酰胺酸溶液； (2)在上述溶液中加入碳纤维粉末，进行超声处理2h，超声过程中保持温度为25-35°C，得到碳纤维-聚酰胺酸溶液； (3)将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于真空烘箱中，使得碳纤维-聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维-聚酰亚胺复合薄膜。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述PMDA与ODA的质量比为1:0.8-1.2。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述PMDA与溶剂四氢呋喃的料液比为I g:20-30ml。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述碳纤维的质量为PMDA与ODA总质量的0.06-0.1%。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(2)中超声 波功率为200W，在温度为25°C时超声处理lh，然后将温度提高到35°C再进行超声处理lh。6.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(3)中所述真空烘箱的温度为300-400°C，烘干时间为3h。【文档编号】C08J5/18GK103694487SQ201310674684【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日 【专利技术者】刘连河, 刘培礼, 胡松霞 申请人:青岛海洋新材料科技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维‑聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤为：(1) 向容器中加入溶剂四氢呋喃及ODA，边搅拌边加入PMDA，反应3h生成聚酰胺酸溶液；(2) 在上述溶液中加入碳纤维粉末，进行超声处理2h，超声过程中保持温度为25‑35℃，得到碳纤维‑聚酰胺酸溶液；(3) 将上述溶液在玻璃板上进行铺膜并刮平，在普通烘箱中除去溶剂四氢呋喃，再放置于真空烘箱中，使得碳纤维‑聚酰胺酸亚胺化完全，从而得到碳纤维‑聚酰亚胺复合薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连河，刘培礼，胡松霞，
申请(专利权)人：青岛海洋新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37