一种超疏水聚酰亚胺泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超疏水聚酰亚胺泡沫及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术中的超疏水聚酰亚胺泡沫包括以下质量份数的组分：芳香二酐80‑120份、极性溶剂20‑90份、含氢硅油5‑100份、低分子醇5‑20份、聚醚改性硅油5‑20份、催化剂5‑10份、多异氰酸酯150‑300份。与现有技术的相比，本发明专利技术疏水性能优异，耐热性、稳定性、阻燃性都较好，同时工艺流程简单，有利于工业化生产和推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超疏水聚酰亚胺泡沫及其制备方法，属于高分子材料

技术介绍
聚酰亚胺泡沫因其优良的阻燃性能、绝热性能、隔音性能、低烟低毒性能，在国际上广泛被用于舰船、航母、潜艇、飞行器作为绝隔热和隔音材料。异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫塑料是通过芳香二酐或芳香酸酯在催化剂的存在下发生缩聚反应，利用产生的低分子物，如二氧化碳，作为发泡剂制得的一种热固性聚酰亚胺泡沫塑料。由于在工艺过程中采用室温自由发泡，并对原材料的纯度要求较低因此具有非常明显的工业化生产优势。作为隔热材料，如果其吸水，则会大大提高导热系数，降低隔热效果，失去隔热材料的作用。异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫的吸水率已经很低了，但是水还能渗透进泡沫内，在一些特殊环境下还一定程度上影响其使用效果。所以，提高其疏水性对于该材料的推广使用具有重大意义。
技术实现思路
为了解决前述问题，本专利技术提供一种超疏水的聚酰亚胺泡沫及其制备方法。本专利技术中的超疏水聚酰亚胺泡沫包括以下质量份数的组分：芳香二酐80-120份、极性溶剂20-90份、含氢硅油5-100份、低分子醇5-20份、聚醚改性硅油5-20份、催化剂5-10份、多异氰酸酯150-300份。所述芳香二酐为均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯基四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐中的一种或几种。所述极性溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃中一种或几种。所述含氢硅油，含氢量为0.01-1.6%。含氢硅油的Si-H键中活泼氢可以和异氰酸酯中的-NCO基团在催化剂的作用下反应，形成Si-C键，在聚酰亚胺分子链中引入聚二甲基硅氧烷侧链，赋予制品的超疏水性能。所述聚醚改性硅油作为泡沫稳定剂，为SiOC型硅油或SiC型硅油中的一种或两种的组合，起到匀泡和稳定泡沫的作用，让制品泡孔更均匀和细密。所述催化剂为三乙醇胺、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、二月硅酸二丁锡中的一种或几种。所述多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、亚甲基二甲苯二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯的一种或几种。本专利技术中的超疏水聚酰亚胺泡沫的制备步骤如下：（1）将芳香二酐在反应釜里溶于极性溶剂中，然后按比例加入低分子醇，加热到80-120℃反应1-2小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入含氢硅油、催化剂、聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体；（2）将泡沫前体与多异氰酸酯通过搅拌或高压雾化碰撞混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体；（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热0.5-2小时，使其进一步固化，然后将泡沫置于红外烘箱中加热到150-300℃，0.5-2小时后得到成品。本专利技术提供了一种超疏水聚酰亚胺泡沫及其制备方法，与现有技术的相比，本专利技术创新性的在配方中引入了含氢硅油参与化学反应，因含氢硅油分子链中的Si-H含有活泼氢，可以在催化剂的作用下与异氰酸酯中的-NCO基团进行反应，从而在聚酰亚胺泡沫分子链中引入较长的聚二甲基硅烷的侧链，形成超疏水基团，赋予制品的超疏水性，室温下吸水率可低于0.30%。本专利技术疏水性能优异，耐热性、稳定性、阻燃性都较好，同时工艺流程简单，有利于工业化生产和推广。具体实施方式下面结合实施例详细说明本专利技术的技术方案。实施例1。（1）按质量份数，将100份均苯四酸二酐在反应釜里溶于80份极性溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入10份乙二醇，加热到110℃反应1.5小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入5份含氢量0.2%的含氢硅油、10份三亚乙基二胺催化剂、5份SiC型聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体。（2）将制得的泡沫前体与160份多苯基多甲基多异氰酸酯通过桨叶式搅拌机搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体。（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热1小时，使其进一步固化。然后将泡沫置于红外烘箱中加热到250℃，2小时后得到成品。所制得的泡沫密度为10kg/m3，具有超疏水性，室温下吸水率小于0.30%。实施例2。（1）按质量份数，将100份均苯四酸二酐在反应釜里溶于80份极性溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入10份乙二醇，加热到110℃反应1.5小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入30份含氢量0.2%的含氢硅油、10份三亚乙基二胺催化剂、5份SiC型聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体。（2）将制得的泡沫前体与160份多苯基多甲基多异氰酸酯通过桨叶式搅拌机搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体。（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热1小时，使其进一步固化。然后将泡沫置于红外烘箱中加热到250℃，2小时后得到成品。所制得的泡沫密度为10kg/m3，具有超疏水性，室温下吸水率小于0.25%。实施例3。（1）按质量份数，将80份3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐在反应釜里溶于20份极性溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮中，然后加入5份乙二醇，加热到110℃反应1.5小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入40份含氢量0.8%的含氢硅油、5份三亚乙基二胺催化剂、5份SiC型聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体。（2）将制得的泡沫前体与150份多苯基多甲基多异氰酸酯通过桨叶式搅拌机搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体。（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热1小时，使其进一步固化。然后将泡沫置于红外烘箱中加热到250℃，2小时后得到成品。所制得的泡沫密度为15kg/m3，具有超疏水性，室温下吸水率小于0.16%。实施例4。（1）按质量份数，将120份均3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐在反应釜里溶于90份极性溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入20份乙二醇，加热到110℃反应1.5小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入20份含氢量1.6%的含氢硅油、10份三亚乙基二胺催化剂、20份SiOC型聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体。（2）将制得的泡沫前体与300份多苯基多甲基多异氰酸酯通过桨叶式搅拌机搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体。（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热1小时，使其进一步固化。然后将泡沫置于红外烘箱中加热到250℃，2小时后得到成品。所制得的泡沫密度为8kg/m3，具有超疏水性，室温下吸水率小于0.1%。实施例5。（1）按质量份数，将110份3,3’,4,4’-联苯基四羧基二酐在反应釜里溶于70份极性溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入15份乙二醇，加热到110℃反应1.5小时，然后冷却到室温，再依次按比例加入100份含氢量0.18%的含氢硅油、8份三亚乙基二胺催化剂、15份SiOC型聚醚改性硅油，搅拌均匀，得到泡沫前体。（2）将制得的泡沫前体与250份多苯基多甲基多异氰酸酯通过桨叶式搅拌机搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型得到泡沫中间体。（3）将泡沫中间体置于微波炉中，用微波加热1小时，使其进一步固化。然后将泡沫置于红外烘箱中加热到250℃，2小时后得到成品。所制得的泡沫密度为8kg/m3，具有超疏水性，室温下吸水率小于0.1%。对比例。一种疏水型聚酰亚胺泡沫，包含以下质量份数的组分：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在于，包括以下质量份数的组分：芳香二酐80‑120份、极性溶剂20‑90份、含氢硅油5‑100份、低分子醇5‑20份、聚醚改性硅油5‑20份、催化剂5‑10份、多异氰酸酯150‑300份。

【技术特征摘要】
1.一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在于，包括以下质量份数的组分：芳香二酐80-120份、极性溶剂20-90份、含氢硅油5-100份、低分子醇5-20份、聚醚改性硅油5-20份、催化剂5-10份、多异氰酸酯150-300份。2.如权利要求1所述的一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在于：所述芳香二酐为均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯基四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧基二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在于：所述极性溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃中一种或几种。4.如权利要求1所述的一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在于：所述含氢硅油，含氢量为0.01-1.6%。5.如权利要求1所述的一种超疏水聚酰亚胺泡沫，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫勋，李荣勋，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：江苏五信新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32