一種聚醯亞胺泡沫及其製備方法

2023-05-24 14:40:01

專利名稱：一種聚醯亞胺泡沫及其製備方法
技術領域：
本發明涉及聚合物技術領域，尤其涉及一種聚醯亞胺泡沫及其製備方法。
背景技術：
聚醯亞胺是一類綜合性能優異的耐熱高分子材料，不僅具有很好的熱性能、機械性能和化學穩定性，還具有較低的介電常數和熱膨脹係數。其中的聚醯亞胺泡沫材料不僅具有泡沫材料重量輕、密度低、柔性回彈好的特點，而且還具有聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫等無可比擬的耐熱性、阻燃性以及尺寸穩定性等，廣泛應用於航空航天、軍事、電子等領域。為提高聚醯亞胺泡沫的阻燃性能，在製備過程中經常加入有機磷化物阻燃劑。有機磷化物是一類重要的有機磷阻燃劑，如磷酸酯的磷酸三聚氰胺鹽、聚磷醯胺、磷腈聚合物等，其被廣泛應用於建材、紡織、化工以及電子等行業。由於有機磷化物優秀的阻燃效果，常備用來作為塑料製品、紡織物、電子設備以及建築、家裝材料的阻燃添加劑。現有技術主要以添加方式將有機磷化物與聚醯亞胺泡沫進行物理共混，來提高聚醯亞胺泡沫的阻燃性能。如專利號為US6956066和US7541388的美國專利均是在聚醯亞胺泡沫的製備過程中加入磷化物阻燃劑，用以提高聚醯亞胺泡沫的阻燃性能。這種採用物理共混的添加阻燃劑的方式雖然能夠在一定程度上提高聚醯亞胺泡沫的阻燃性能，但是，由於有機磷化物揮發性大，耐熱性低，而聚醯亞胺泡沫又是作為一種高溫應用的隔熱材料，在應用環境溫度條件下，增加了有機磷化物進入周圍環境的機率，會降低聚醯亞胺泡沫的阻燃持久性能和熱穩定性，而且有機磷化物釋放到空氣中會對環境造成汙染。

發明內容
本發明的目的在於提供一種聚醯亞胺泡沫及其製備方法，本發明提供的聚醯亞胺泡沫具有較高且持久的阻燃性能，而且具有較高的耐熱性能。本發明提供了一種聚醯亞胺泡沫，具有式(I)所示結構
OOOO
I
--N R1 N~ζ, ~~--N Rt N-Rj-*
6 OS O ⑴;其中，R1為多苯環的芳香基；R2為含磷醯基的芳香基；R3為不含磷的芳香基；m:n 為(85 99): (I 15)。
優選的，所述
權利要求
1.一種聚醯亞胺泡沫，具有式(I)所示結構
2.根據權利要求I所述的聚醯亞胺泡沫，其特徵在於，所述R1為
3.根據權利要求I所述的聚醯亞胺泡沫，其特徵在於，所述R2為
4.根據權利要求I或3任意一項所述的聚醯亞胺泡沫，其特徵在於，所述R2的位置在相鄰兩苯環上同時為間位或對位。
5.根據權利要求I所述的聚醯亞胺泡沫，其特徵在於，所述R3為
6.根據權利要求I所述的聚醯亞胺泡沫，其特徵在於，所述m:n為(9(Γ95): (5 10)。
7.一種聚醯亞胺泡沫的製備方法，包括以下步驟 將芳香二酐和碳原子數小於10的脂肪醇類化合物在酸性催化劑的存在下進行酯化反應，得到酯化反應產物； 將所述酯化反應產物與含磷醯基的芳香二胺、不含磷的芳香二胺和表面活性劑在有機溶劑中進行反應，得到聚醯胺酸溶液； 除去所述聚醯胺酸溶液中的溶劑，得到發泡前體； 將所述發泡前體進行發泡，得到聚醯亞胺泡沫。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述芳香二酐為二苯甲酮四甲酸二酐、二苯醚四甲酸二酐、4，4』 -聯苯四甲酸二酐、3，4』 -聯苯四甲酸二酐中的一種或兩種。
9.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述含磷醯基的芳香二胺為苯基磷酸二 (對氨基苯基)酯、苯基二(間氨基苯基)氧膦、苯基二 (對氨基苯基)氧膦或苯基二 [(對氨基苯氧基)苯基]氧膦。
10.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述不含磷的芳香二胺為對苯二胺、4，4』 - 二氨基二苯醚或二氨基二苯甲烷。
全文摘要
本發明提供了一種聚醯亞胺泡沫，具有式(I)所示結構，其中R1為多苯環的芳香基；R2為含磷醯基的芳香基；R3為不含磷的芳香基；m:n為(85~99):(1~15)。本發明首先將芳香二酐和脂肪醇類化合物進行酯化反應，然後將得到的酯化反應產物與含磷醯基的芳香二胺和不含磷的芳香二胺進行反應，從而在聚合物的鏈節中引入了磷化物。本發明提供的聚醯亞胺泡沫將磷化物引入到聚合物的鏈段中，由於化學鍵的穩定性能較高，因此使得本發明提供的聚醯亞胺泡沫不僅具有較高的阻燃性能，且具有較高的熱穩定性，阻燃性能較持久。
文檔編號C08L79/08GK102964597SQ20121056746
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者郭海泉, 陳文慧, 董志鑫, 杜志軍, 邱雪鵬, 高連勳 申請人:中國科學院長春應用化學研究所