CN103131182A - 耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，该原料组合物包括聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂，所述聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂KH550的重量比例为10:1:3:1.5。采用本发明的原料组合物所制的隔热板比现有的隔热板更加稳定、耐高温、在高温下线性膨胀系数和导热系数大幅降低，达到隔热板在高温下使用的目的，且不会对工作环境造成污染，不易变形。

Description

耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物

技术领域

本发明涉及一种隔热板的原料组合物，特别涉及一种优于传统方法的耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的新原料组合物。

背景技术

    目前市场上的隔热板主要由不饱和聚酯和玻璃毡纤维以及空心微珠填料复合压制而成。广泛适用于塑胶模具、注塑模具等行业，在一定程度上减少了热量传递的损失、降低了能耗、节约了资源、提高了生产效率。但随着生产技术的发展，注塑模具等行业的生产工艺不断改进，注塑温度也在不断的提高，已经超过了不饱和聚酯树脂的耐温极限，使的隔热板的使用越来越受到限制。

不饱和聚酯不饱和聚酯树脂，一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)，在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50～60℃，一些耐热性好的树脂则可达120℃。

近年来研制间苯型不饱和聚酯具有下述一些特性：(1)用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和聚酯，使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性较高（可达160℃）和耐腐蚀性能；(2)间苯二甲酸聚酯的纯度高，树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质；(3)间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护，使其更加耐腐蚀；(4)线性膨胀膨胀系数为（130～150）×10-6。

    近年来市场上的隔热板主要是以间苯型二甲酸改性制成的不饱和聚酯为原料与玻璃纤维、空心微珠为主要原料以一定的比例热压复合而成。虽然玻璃纤维和填料的加入可以在一定程度上提高不饱和聚酯树脂制成的隔热板的耐热温度（可达180℃），但由于不饱和树脂本身的不耐高温，使的由其制成的复合材料会在高温下有小分子气体放出，使其在高温的情况下使用寿命较短；此外，由于其线性膨胀系数较大，达到（130～150）×10-6，室温下的导热系数为：0.78W/M.K在高温下使用更容易变形，进一步影响了该类隔热板的使用。

发明内容

     本发明的目的是提供一种耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，用本发明的原料组合物制成的隔热板比现有的隔热板更加稳定、耐高温、在高温下线性膨胀系数和导热系数大幅降低，达到隔热板在高温下使用的目的，且不会对工作环境造成污染，不易变形。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，该原料组合物包括聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂，所述聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂KH550的重量比例为10:1:3:1.5。

采用本发明提供的耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，其有益效果是：

     （1）本发明配置中加入了聚酰亚胺树脂，由于聚酰亚胺树脂具有预聚物稳定、易溶、粘附性好、固化物渐入、耐热、耐湿热的特点，具有良好的耐高温性能和极低的线性膨胀系数（10～16）×10^-6，使得用本发明的原料组合物所制的隔热板更加稳定，且该隔热板的耐热、线性膨胀系数均远远优于不饱和聚酯树脂做成的复合材料，且聚酰亚胺树脂在高温不会有小分子气体释放出来，对工作环境不会造成污染。

（2）本发明配置中加入了氧化锆，氧化锆为无机填料不参与基体树脂的反应，氧化锆熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、耐高温、高温下线性膨胀系数低（1000℃下为9.6×10^-6）、高温下的导热系数极低（1000℃下为1．09W/m·k），使得本发明所制的隔热板耐热、导热系数、线性膨胀系数均远远优于不饱和聚酯树脂做成的复合材料，且所制隔热板更加不易变形。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

（1）聚酰亚胺树脂是由N,N^,-亚甲基二苯基双马来酰亚胺为主要活性成分，通过与其他改性单体在一定条件下预聚而成的树脂预聚体。所得到的树脂预聚体具有以下特点：预聚物稳定、易溶、粘附性好、固化物贱人、耐热、耐湿热，并且具有良好的电性能和机械性能，适合做涂料、模塑料、胶黏剂使用，作为先进复合材料基体树脂更是备受亲睐。该体系的树脂玻璃化转变温度为288℃，其在高温下不产生小分子气体，具有良好的耐高温性能和极低的线性膨胀系数（10～16）×10^-6。此外由于其的成型工艺简单容易在现实生产中操作，故其可实现工业化生产。

（2）氧化锆填料为无机填料不参与基体树脂的反应，具有以下特点：熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、耐高温、高温下线性膨胀系数低（1000℃下为9.6×10^-6）、高温下的导热系数极低（1000℃下为1．09W/m·k）、高温强度高、化学稳定性好2000℃以下对多种熔融金属、硅酸盐、玻璃等不起作用。苛性碱、碳酸盐和各种酸的溶液与氧化锆不起作用。由于氧化锆优异的性能其已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、光纤通信、钟表饰品、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。

（3）配方比例（单位：Kg）

聚酰亚胺：氧化锆：空心微珠：偶联剂=：10:1:3:1.5，通过该配方做出的隔热板产品性能稳定，耐温等级达到300摄氏度，导热系数和导热系数及机械强度均达到良好的效果，如下表1所示：

 表1

导热系数（w/m.k）	弯曲强度（MPa）	线性膨胀系数	马丁耐热(℃)	拉伸强度(MPa)
					0.41	400	9.6×10-6	300	600MPa

由表1可以看出改进后的配方无论是马丁耐热、导热系数还是线性膨胀系数均远远优于不饱和聚酯树脂做成的复合材料，且聚酰亚胺树脂在高温不会有小分子气体释放出来，对工作环境不会造成污染。

本发明提供一种耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，该原料组合物包括聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂，所述聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂KH550的重量比例为10:1:3:1.5。将聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂KH550热压复合即成隔热板，所述空心微珠为进口3M公司的空心微珠。

采用本发明提供的耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，其有益效果是：

     （1）本发明配置中加入了聚酰亚胺树脂，由于聚酰亚胺树脂具有预聚物稳定、易溶、粘附性好、固化物渐入、耐热、耐湿热的特点，具有良好的耐高温性能和极低的线性膨胀系数（10～16）×10^-6，使得用本发明的原料组合物所制的隔热板更加稳定，且该隔热板的耐热、线性膨胀系数均远远优于不饱和聚酯树脂做成的复合材料，且聚酰亚胺树脂在高温不会有小分子气体释放出来，对工作环境不会造成污染。

（2）本发明配置中加入了氧化锆，氧化锆为无机填料不参与基体树脂的反应，氧化锆熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、耐高温、高温下线性膨胀系数低（1000℃下为9.6×10^-6）、高温下的导热系数极低（1000℃下为1．09W/m·k），使得本发明所制的隔热板耐热、导热系数、线性膨胀系数均远远优于不饱和聚酯树脂做成的复合材料，且所制隔热板更加不易变形。

本发明保护范围不限于上述实例，凡是依据本发明技术原理所作的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种耐高温聚酰亚胺树脂隔热板的原料组合物，其特征在于，该原料组合物包括聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂，所述聚酰亚胺、氧化锆、空心微珠和硅烷偶联剂KH550的重量比例为10:1:3:1.5。