紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，聚酰亚胺基体树脂制备过程是：首先用乙醇分别与混合芳族二酐发生酯化反应，酸酐酯化结束后加入4,4'-二氨基二苯醚进行缩聚反应；接着用5-降冰片烯-2,3-二甲酸单乙酯进行封端反应生成齐聚物，再与有机硅偶联剂处理过的玻璃纤维浸渍捏合；继之，热处理制得聚酰亚胺预浸料，进行热压成型制取所需的制件；其中制得的自锁紧固件性能为：螺纹承载力11KN，拉伸破坏力2.9kN；配料比为：混合芳族二酐、4,4'-二氨基二苯醚各1mol，5-降冰片二烯2,3-二甲酸酐0.25～0.75mol。它们分别于乙醇酯化时，酐与醇的摩尔比为1:4～10，反应温度69～90℃，反应时间2～5小时。
【专利说明】紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法
一、【技术领域】
[0001]本发明涉及紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，更确切的说将a-ODPA和其它二酐单体在醇溶液中酯化后加入4，4’ - 二氨基二苯醚发生缩聚反应，并用同样酯化的降冰片烯二酸酐封端，继之浸溃玻璃纤维或碳纤维，制成聚酰亚胺预浸溃料；最终形成紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法。
二、【背景技术】
[0002]所谓紧固件系指将两个或两个以上的零件或构件紧固链接在一起时所用的型件的总称。如螺栓、螺母、垫圈、螺钉、销、铆钉等。本发明制备的聚酰亚胺复合材料所制备的紧固件是指带有螺纹的自锁式紧固件。如螺栓、螺母、螺杆和螺钉等。
[0003]5-降冰片烯-2，3- 二羧酸酐(NA)封端的聚酰亚胺主要用于复合材料，如制作层压板、结构部件及耐高温及绝缘制品。在飞机和电器方面方面，用于制作配气发动机引擎零件、电路板、点击槽楔、定子及转子绝缘侧板等。也可用作胶黏剂。考虑到机械强度、热稳定性和加工及价格因素，用于紧固件的报道不多。
[0004]聚均苯四甲酰亚胺Vespel模塑料，长期使用温度高达288°C，短时耐温达480°C，具有低温摩擦系数和高的耐磨损性能，低真空脱气、低粒子产生和固有纯度，已用于制作螺钉、螺栓、螺母、螺纹杆、垫圈等。在汽车、机械、工艺设备、航空航天和半导体领域中应用。但是成型加工困难又需经过车、铣和上螺纹等工序，成本较高。
[0005]要提供实用的自锁式紧固件用的聚酰亚胺材料，确实需要潜心的研究开发，才能为高新【技术领域】贡献新材料，新制品。
三、
【发明内容】
[0006]自锁式紧固件用的聚酰亚胺材料，尤其小型螺栓加工用的材料，目前国内尚缺这种聚酰亚胺材料。本
【发明者】们经过专门的研究，提供产品供用户实用，填补了国内空白。它的完整技术方案如下:
[0007]紧固件用聚酰亚胺复合材料具有如下高分子重复单元:
[0008]
【权利要求】
1.一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，聚酰亚胺基体树脂具有如下的高分子重复单元之结构:
2.根据权利要求1所述的一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述的混合芳族二酐为2，3，3’，4’ - 二苯醚四甲酸二酐与选自3，3’，4，4’ -双酚A 二苯醚四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -联苯四甲酸二酐、2，3’，4，4’ -联苯四甲酸二酐、3，4，3’，4’ - 二苯醚四甲酸二酐或均苯四甲酸二酐中的一种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述的混合芳族二酐为2，3，3’，4’ - 二苯醚四甲酸二酐与3，3’，4，4’ -双酚A 二苯醚四甲酸二酐的混合物，其中2，3，3’，4’ - 二苯醚四甲酸二酐与3，3’，4，4’ -双酚A 二苯醚四甲酸二酐的摩尔比为1:0.6~1.0 ;混合芳族二酐单体与5-降冰片二烯2，3-二甲酸酐的摩尔比为1.6~2.0: 1.5 ;混合芳族二酐单体与4，4’ -二氨基二苯醚的摩尔比为1.6~2.0:2.0。
4.根据权利要求1所述的一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机娃偶联剂选自Y_氨基丙基二乙氧基硅烷、Y_缩水甘油基氧丙基二甲氧基娃烷中的一种或它们的混合物；所述的热处理制得聚酰亚胺预浸溃料的热处理过程是经由80°C /3h, 160°C /2h, 230°C /lh后制得聚酰亚胺预浸溃料。
5.根据权利要求1所述的一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚酰亚胺预浸溃料的热压成型条件为310~330°C /4MPa，热压时间随试件大小，厚度而定。
6.根据权利要求1所述的一种紧固件用聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述的玻璃纤维或碳纤维用量为聚酰亚胺复合材料重量的10重量％~55重量％。
【文档编号】C08G73/12GK103740104SQ201310739971
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】王名辉, 邱孜学, 包来燕 申请人:上海市合成树脂研究所