CN111040447B - 一种复合聚酯铵盐粉末及其制备方法 - Google Patents

一种复合聚酯铵盐粉末及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合聚酯铵盐粉末及其制备方法，属于高分子材料技术领域。所述制备方法包括：将芳香酸酐加入到溶剂中，加入3‑4倍芳香酸酐摩尔量的小分子脂肪醇，控制温度为50‑60℃，加热反应3‑5h后，加入等摩尔量的芳香二胺，使溶液中芳香酸酐和芳香二胺的总质量占溶液质量达到40～60％，然后反应0.5‑5h后加入计量的二氧化硅气凝胶粉末和表面活性剂，然后再均匀混合0.5‑1h，均匀后，流涎成膜于隧道烘箱中，在隧道烘箱出口处利用机械刮板将复合聚酯铵盐粉末从传送带上进行剥离，溶剂通过冷凝进行回收，得到复合聚酯铵盐粉末。所得到的聚酯铵盐粉末可用于制备耐高温低热导率的聚酰亚胺泡沫材料，该聚酯铵盐前驱体粉末的制备方法简单，产品质量易于控制，便于操作和规模化。

Description

一种复合聚酯铵盐粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合聚酯铵盐粉末及其制备方法，具体涉及一种用于制备聚酰亚胺泡沫的复合聚酯铵盐粉末，属于高分子材料制备技术领域。
背景技术
聚酰亚胺泡沫材料是聚酰亚胺树脂的泡沫形态的树脂，它是一种具有良好力学性能、优异阻燃性能、抗明火等性能的高性能泡沫材料，目前已经产业化制备聚酰亚胺泡沫材料的主要方法有两类：一类是两步法，先利用芳香族二酐和芳香族二胺为主要原料制备聚酯铵盐粉末，再以所制备的聚酯铵盐粉末为主要原料生产聚酰亚胺泡沫；另一类是基于芳香族二酐和异氰酸酯为主要原料的一步法。以聚酯铵盐粉末生产的二步法泡沫具有更佳的综合性能。
聚酯铵盐粉末的生产是两步法生产聚酰亚胺泡沫材料的基础，也是该类泡沫材料生产的关键，实现生产性能稳定的聚酯铵盐粉末是实现该类泡沫材料规模产业化的关键。
楚晖娟等在采用聚酯铵盐粉末法制备聚酰亚胺泡沫时，其采用减压蒸馏的方法除去溶剂，浓缩到一定程度时，再放入真空烘箱中60℃真空干燥，干燥一定程度后利用该粉末制备聚酰亚胺泡沫(广东化工，2007，12，14-17)。该方法是传统的干燥方法，适合实验室样品的制备，但很难实现规模化、连续化，不适合工业化推广。
喷雾干燥是进行溶剂干燥的有效方式，但对于有机溶剂体系来说，考虑到安全性及环保要求，需要闭式喷雾干燥设备，瞬间需要冷却的溶剂量大，冷却装置要求高，设备造价高，操作过程中要求较高，最终导致材料制备成本较高。
以上各种方法在大量制备聚酯铵盐粉末时均存在各种问题，这也导致了聚酰亚胺泡沫生产流程长，生产工艺复杂，再加上原材料成本较高，导致产品应用难以大规模推广。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种复合聚酯铵盐粉末的制备方法，该复合聚酯铵盐粉末具体可用于制备聚酰亚胺泡沫材料。本发明的另一目的还在于提供一种聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，具体为采用气凝胶填充的聚酯铵盐粉末材料为原料。
为实现上述发明目的，本发明提出如下技术方案：
一种复合聚酯铵盐粉末的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将一定量的芳香酸酐加入到有机溶剂中，接着加入为所述芳香酸酐摩尔量的3-4倍的脂肪醇，控制温度为50-60℃，加热反应3-5小时，然后再加入为所述芳香酸酐等摩尔量的芳香二胺，使芳香酸酐和芳香二胺的总质量占溶液质量比为40-70％，继续反应0.5-5小时，最后再加入一定量的气凝胶粉末和泡沫稳定剂，混合搅拌0.5-1小时，得到复合溶液；
(2)将步骤(1)制得的复合溶液流涎成膜于隧道烘箱中，在隧道烘箱出口处利用机械刮板将复合聚酯铵盐粉末从传送带上进行剥离，得到复合聚酯铵盐粉末，所述隧道烘箱的处理温度为60-120℃，在隧道烘箱中处理时间为3-10min。
在一可选实施例中，所述芳香酸酐优选为芳香族二酐，具体的，所述芳香族二酐优选自1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、双酚A型二苯醚二酐(BPADA)、3,3',4,4'-联苯四酸二酐(s-BPDA)或2,3',4,4'-联苯四酸二酐(a-BPDA)中的一种或几种的组合。
在一可选实施例中，所述芳香二胺选自间二苯胺(m-PDA)、4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)、3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)、4,4'-二氨基二苯甲酮(4,4'-DABP)、3,4'-二氨基二苯甲酮(3,4'-DABP)、4,4'-二氨基二苯砜(4,4'-DDS)、4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)、2,6-二氨基吡啶(DAP)、(2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷)(BAPP)、1,3-双(4'-胺基苯氧基)苯或1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯等二元胺中的一种或多种组合。
在一可选实施例中，所述有机溶剂为四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃等五元环醚类化合物。
在一可选实施例中，所述脂肪醇优选为小分子脂肪醇，具体的，所述小分子脂肪醇包括乙醇、甲醇或丙醇中的一种或几种的组合。
在一可选实施例中，所述泡沫稳定剂为硅油，所述硅油选自江苏美思德化学股份有限公司生产的硅油AK8805、硅油FQ5502或者道康宁公司生产的硅油DC193中的一种或几种的组合，加入量为芳香二酐和芳香二胺总质量的1％～10％。
在一可选实施例中，所述气凝胶粉末的质量含量为芳香二酐与芳香二胺总质量的0.5％～20％。
在一可选实施例中，所述气凝胶粉末气凝胶粉末粒径小于60目。
在一可选实施例中，所述气凝胶粉末为二氧化硅。
根据本发明上述的方法，关于步骤(1)所述的溶液制备过程中所用原料的具体用量，本领域技术人员可以根据现场作业需要做合理设计和选择。
本发明上述步骤(1)中加热的目的之一是加快芳香族二酐在极性溶剂中的溶解，加热的另一目的是促进酯化反应的进行。同样地，本领域技术人员可以根据现场作业需要合理选择该加热温度范围，只要保证可以实现本发明的目的即可。
本发明同时还提出如下技术方案：
一种复合聚酰亚胺泡沫，将采用上述的制备方法制备得到的复合聚酯铵盐粉末置于微波炉中采用微波发泡方法制备得到，所述微波发泡的工艺条件为：300-400W加热4～10min，200-300W加热4～10min，100-200W加热1～5min后置于240-260℃烘箱中处理1-2h。
在一可选实施例中，上述复合聚酰亚胺泡沫材料，该泡沫材料密度为5-20kg/m3，开孔率为85-97％，热导率为0.038-0.046W/(m·K)。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明实施例提供的复合聚酯铵盐粉末材料的制备方法，过程中采用气凝胶填充制备聚酯铵盐粉末，该方法能够显著降低该复合聚酯铵盐粉末的制备难度，同时可提高制备效率，以接近连续化的方式实现该复合聚酯铵盐粉末的制备；
(2)本发明实施例提供的复合聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，在聚酰亚胺泡沫中引入少量的多孔气凝胶粉末，有助于调节作为前驱体的复合聚酯铵盐粉末的流变性能，同时，气凝胶颗粒的引入有助于泡沫绝热性能的进一步提高及成本的降低，提高聚酰亚胺泡沫的综合性能。
(3)本发明实施例提供的复合聚酯铵盐前驱体粉末的制备方法以及复合聚酰亚胺泡沫材料的制备方法简易可行，产品质量易于控制，工艺操作性能佳，易于实现规模化生产和降低成本，具有很好的应用前景；
(4)本发明实施例提供的采用聚酯铵盐粉末制备的聚酰亚胺泡沫材料，其密度达到5-20kg/m3，且同时具有良好的耐温性及阻燃性，具备良好的实用价值。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明提供了一种采用气凝胶填充方法制备复合的聚酯铵盐粉末的方法，具体步骤为：
步骤(1)，将芳香酸酐加入到有机溶剂中，加入3-4倍芳香酸酐摩尔量的小分子脂肪醇，反应3-5h后，加入等摩尔量的芳香二胺，使溶液中芳香酸酐和芳香二胺的总质量占溶液质量达到40～70％，然后反应0.5-5h后加入计量的二氧化硅气凝胶粉末和表面活性剂，然后再经0.5-1h后混合均匀。
步骤(2)，将步骤(1)制得的复合溶液烘干处理，得到复合聚酯铵盐粉末。
本发明的上述制备方法中，所述步骤(1)中制备混合溶液的过程可以采用普通的不锈钢反应釜实现。所述步骤(1)中的加热温度为50-60℃。
所述步骤(2)中的烘干处理工艺采用隧道烘箱，具体步骤包括：将所述复合溶液流涎成膜于隧道烘箱中，隧道烘箱的处理温度为60-120℃，在隧道烘箱中处理时间为3-10min。烘箱的其主要作用是干燥，加热使有机溶液挥发，并将有机溶剂冷凝。在隧道烘箱出口处利用机械刮板，即可将制得的复合聚酯铵盐粉末从传送带上进行剥离，所得到的聚酯铵盐粉末可用于制备耐高温低热导率的聚酰亚胺泡沫材料。同时，上述的溶剂可以通过冷凝进行回收。
本发明的上述制备方法中，所述步骤(1)中具体采用的原材料可以做如下选择：
其中的有机溶剂为四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃等五元环醚类化合物。
其中的芳香酸酐优选为芳香族二酐，具体的，所述芳香族二酐优选自1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、双酚A型二苯醚二酐(BPADA)、3,3',4,4'-联苯四酸二酐(s-BPDA)或2,3',4,4'-联苯四酸二酐(a-BPDA)中的一种或几种的组合。
其中的芳香二胺选自间二苯胺(m-PDA)、4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)、3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)、4,4'-二氨基二苯甲酮(4,4'-DABP)、3,4'-二氨基二苯甲酮(3,4'-DABP)、4,4'-二氨基二苯砜(4,4'-DDS)、4,4'-二氨基二苯甲烷(MDA)、2,6-二氨基吡啶(DAP)、(2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷)(BAPP)、1,3-双(4'-胺基苯氧基)苯或1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯等二元胺中的一种或多种组合。
其中的脂肪醇优选为小分子脂肪醇，具体的，所述小分子脂肪醇包括乙醇、甲醇或丙醇中的一种或几种的组合。
其中的泡沫稳定剂为硅油，所述硅油选自江苏美思德化学股份有限公司生产的硅油AK8805、硅油FQ5502或者道康宁公司生产的硅油DC193中的一种或几种的组合，加入量为芳香二酐和芳香二胺总质量的1％-10％。
其中的气凝胶粉末的质量含量为芳香二酐与芳香二胺总质量的0.5％～20％。并且气凝胶粉末气凝胶粉末粒径小于60目。气凝胶粉末可以为二氧化硅。
本发明还还提供一种复合聚酰亚胺泡沫，将采用上述的制备方法制备得到的复合聚酯铵盐粉末置于微波炉中采用微波发泡方法制备得到，微波发泡的工艺条件为：300-400W加热4～10min，200-300W加热4～10min，100-200W加热1～5min后置于240-260℃烘箱中处理1-2h。
在一可选实施例中，上述复合聚酰亚胺泡沫材料，该泡沫材料密度为5-20kg/m3，开孔率为85-97％，热导率为0.038-0.046W/(m·K)。
以下为本发明的几个具体实施例：
实施例1
本实施例提供了一种气凝胶填充复合聚酯铵盐粉末的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)溶液的合成：取四氢呋喃2.2kg，然后在其中加入3.22kg的3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，升温到60℃，加入甲醇1.28kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入4，4’-ODA 2.0kg，继续反应4h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅52.2g和210g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
(2)将步骤(1)中制得的溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度100℃，物料在隧道烘箱中受热时间为10min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所制得的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热5min,200W加热5min,100w2min后置于250℃烘箱中处理1h,最终得到密度18kg/m3，开孔率92％，导热系数0.039W/(m·K)的聚酰亚胺泡沫。
实施例2
本实施例提供了一种气凝胶填充复合聚酯铵盐粉末的方法，该方法包括以下步骤：
(1)溶液的合成：取四氢呋喃2.0kg，然后在其中加入1.61kg的3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，升温到60℃，加入甲醇0.64kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入4，4’-ODA 0.6kg，间苯二胺0.216kg，继续反应4h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅24g和72g的AK8805，搅拌均匀后待用；
(2)将步骤(1)中制得的溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度95℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热5min,200W加热5min,100w加热2min后置于300℃烘箱中处理1h,得到密度8.1kg/m3，开孔率95％，导热系数0.041W/(m·K)。
实施例3
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a、溶液的合成：取四氢呋喃1.0kg，然后在其中加入1.55kg的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)，升温到60℃，加入甲醇0.630kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入3，4’-ODA1kg，继续反应4h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅41g和123g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度95℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于250℃烘箱中处理1h,得到密度8.5kg/m3，开孔率90％，导热系数0.040W/(m·K)。
实施例4
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a、溶液的合成：取四氢呋喃1.0kg，然后在其中加入0.93kg的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)，0.64kg 3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，升温到60℃，加入甲醇630g，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入3,4'-ODA 1kg，继续反应4h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅80g和78g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度95℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于250℃烘箱中处理1h,得到密度9.0kg/m3，开孔率95％，导热系数0.039W/(m·K)。
实施例5
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.溶液的合成：取四氢呋喃2.0kg，然后在其中加入1.61kg的3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，升温到60℃，加入甲醇500g，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入(2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷)(BAPP)2.05kg，继续反应1h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅183g和110g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度120℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于230℃烘箱中处理1h,得到密度18.5kg/m3，开孔率89％，导热系数0.038W/(m·K)。
实施例6
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.溶液的合成：取四氢呋喃1.4kg，然后在其中加入1.61kg的3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)1.09kg，升温到60℃，加入甲醇1kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入4,4'-二胺基二苯甲烷(MDA)1.98kg，继续反应1h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅140g和140g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度110℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于350℃烘箱中处理1h,得到密度11.2kg/m3，开孔率90％，导热系数0.038W/(m·K)。
实施例7
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.溶液的合成：取四氢呋喃1.6kg，然后在其中加入0.644kg的3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)，1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)0.654kg，升温到60℃，加入甲醇0.64kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入(2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷)(BAPP)2.05kg，继续反应1h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅120g和132g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度120℃，物料在隧道烘箱中受热时间为4min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于350℃烘箱中处理1h,得到密度8.3kg/m3，开孔率89％，导热系数0.039W/(m·K)。
实施例8
本实施例提供了一种气凝胶填充聚酯铵盐粉末的方法，其中，该方法包括以下步骤：
a.溶液的合成：取四氢呋喃0.2kg，然后在其中加入0.882kg的2,3',4,4'-联苯四酸二酐(a-BPDA)，升温到60℃，加入甲醇0.64kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入间苯二胺(m-PDA)0.324kg，继续反应1h透明后，再加入60目的气凝胶颗粒二氧化硅12g和36g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度80℃，物料在隧道烘箱中受热时间为9min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于400℃烘箱中处理1h,得到密度6.8kg/m3，开孔率95％，导热系数0.041W/(m·K)。
实施例9及实施例10作为对比实施例，其制备过程中未采用添加气凝胶的工艺制备前驱体聚酯铵盐粉末以及制备聚酰亚胺泡沫。
实施例9
与实施例3对比，其中，该制备过程方法包括以下步骤：
a、溶液的合成：取四氢呋喃1.0kg，然后在其中加入1.55kg的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)，升温到60℃，加入甲醇0.630kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入3，4’-ODA1kg，继续反应4h透明后，再加入123g硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度95℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于250℃烘箱中处理1h,得到密度8.2kg/m3，开孔率90％，导热系数0.043W/(m·K)。
实施例10
与实施例9对比，该制备过程包括以下步骤：
a.溶液的合成：取四氢呋喃0.2kg，然后在其中加入0.882kg的2,3',4,4'-联苯四酸二酐(a-BPDA)，升温到60℃，加入甲醇0.64kg，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入间苯二胺(m-PDA)0.324kg，继续反应1h透明后，再加入36g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度80℃，物料在隧道烘箱中受热时间为9min。然后得到复合聚酯铵盐粉末。
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于400℃烘箱中处理1h,得到密度6.7kg/m3，开孔率95％，导热系数0.046W/(m·K)。
由实施例1-8于实施例9和10的实验结果对比可以发现，实施例1-8中在复合聚酯铵盐粉末的制备体系中均加入了少量气凝胶粉末，所制得的聚酰亚胺泡沫材料相对于没有加入气凝胶粉末的实施例9和10所制得的聚酰亚胺泡沫材料，前者的导热系数均相对降低，这表明采用本发明的制备方法在作为前驱体的复合聚酯铵盐粉末制备过程加入气凝胶粉末后，由此所制备的聚酰亚胺泡沫材料的保温性能得到明显加强。
显然，上述的具体实施例说明仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (1)

1.一种复合聚酰亚胺泡沫的制备方法，其特征在于：包括
a、溶液的合成：取四氢呋喃1.0kg，然后在其中加入0.93 kg的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐ODPA，0.64kg的 3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐BTDA，升温到60oC，加入甲醇630g，恒温搅拌4h，待体系澄清之后再加入3,4'-ODA 1kg，继续反应4h透明后，再加入80目的气凝胶颗粒二氧化硅80g和78g的硅油AK8805，搅拌均匀后待用；
b、将溶液置于容器中，然后打开出料口流涎于传送带上，设定烘干温度95℃，物料在隧道烘箱中受热时间为6min；
然后得到复合聚酯铵盐粉末，
接着采用所制得的复合聚酯铵盐粉末制备聚酰亚胺泡沫，步骤如下：
取200g所得到的粉末制备聚酰亚胺泡沫，300W加热6min,200W加热5min,100w加热4min后置于250℃烘箱中处理1h,得到密度9.0kg/m3、开孔率95%、导热系数0.039W/(m•K) 的聚酰亚胺泡沫。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112110476B (zh) * 2020-09-24 2022-10-21 安徽省含山县锦华氧化锌厂 一种基于氯化锌浓溶液的氧化锌制备方法
CN112175349B (zh) * 2020-09-29 2022-05-27 郑州大学 一种复合密胺树脂-聚酰亚胺泡沫的制备方法
CN113788979B (zh) * 2021-06-29 2022-10-28 航天材料及工艺研究所 一种硬质闭孔聚酰亚胺泡沫及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4426463A (en) * 1982-06-21 1984-01-17 John Gagliani Modified polyimide foams and methods of making same
US4556682A (en) * 1985-02-25 1985-12-03 John Gagliani Polyimide compositions and foams and methods of making same
US4546115A (en) * 1985-02-25 1985-10-08 John Gagliani Polyimide compositions and foams and methods of making same
CN105802220A (zh) * 2016-04-06 2016-07-27 同济大学 一种聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料的制备方法
CN105924649B (zh) * 2016-05-19 2019-06-18 航天材料及工艺研究所 一种聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN107459669B (zh) * 2017-08-04 2020-05-12 航天材料及工艺研究所 一种制备硬质开孔聚酰亚胺泡沫的方法
CN107540841B (zh) * 2017-08-04 2020-07-14 航天材料及工艺研究所 一种硬质闭孔聚酰亚胺泡沫的制备方法
CN108727818B (zh) * 2018-06-26 2020-10-27 中国科学技术大学 一种疏水型二氧化硅/聚酰亚胺气凝胶复合材料及制备方法
CN109265734A (zh) * 2018-09-05 2019-01-25 哈尔滨工程大学 一种通过二氧化硅气凝胶绝热防火层提高聚合物泡沫阻燃性的方法
CN109535714A (zh) * 2018-11-20 2019-03-29 北京航空航天大学 一种耐高温的聚酰亚胺复合泡沫材料及其制备方法
CN110014714B (zh) * 2019-03-11 2021-08-24 北京市射线应用研究中心 一种聚酰亚胺泡沫复合材料及其制备方法与应用
CN110028668B (zh) * 2019-04-25 2021-08-10 航天材料及工艺研究所 一种硬质聚酰亚胺泡沫材料的制备方法

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