【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子聚合物材料，尤其涉及一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氰酸酯作为一种高强度、耐高温的聚合物树脂，被广泛的应用在航空航天和电子封装等领域。但是纯氰酸酯聚合物的韧性较差，这严重限制了氰酸酯材料的实际应用。同时纯氰酸酯聚合物因高交联密度而不具有形状记忆效应。目前解决这一问题的主要方式的在氰酸酯聚合物中引入柔性链段，但是当前大多数柔性链段会大幅度的影响材料的机械强度、热稳定性和转变温度。同时现有的改性方式制备的氰酸酯的断裂伸长率一般难以超过30％。高断裂伸长率的氰酸酯形状记忆聚合物几乎没有。
2、因此需要在柔性链段改性氰酸酯的同时引入一种新型的改性材料来解决这一问题。聚酰亚胺同氰酸酯一样是一种耐高温、高强度和高转变温度，同时兼具韧性的特种聚合物材料，但是聚酰亚胺的分子结构的交联密度低于氰酸酯聚合物，所以聚酰亚胺是改性氰酸酯的一种潜在材料。如中国专利cn105440283a公开了一种改性氰酸酯树脂，由聚酰亚胺树脂和氰酸酯树脂聚合后得到，热塑性聚酰亚胺树脂可以在无溶剂的条件下，直接溶于熔融态的氰酸酯树脂中，制得的改性氰酸酯树脂包含两个独立的互穿聚合物网络，因高交联密度不具备形状记忆效应。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料及其制备方法和应用。本专利技术制得的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料具有形状记忆效应，同时机械性能好。
2、为了实现上述专
3、本专利技术提供了一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将二胺单体、二酐单体和有机溶剂混合进行缩聚反应，得到氨基封端的聚酰胺酸溶液；
5、将所述氨基封端的聚酰胺酸溶液与甲苯混合进行热亚胺化，得到氨基封端的聚酰亚胺；
6、将所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯、二醇类聚合物和有机溶剂混合后进行热固化，得到所述端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料。
7、优选地，所述二胺单体中的氨基与二酐单体中的酸酐的摩尔比为1～2:1。
8、优选地，所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯和二醇类聚合物的质量比为20～40:100:60～100。
9、优选地，所述二醇类聚合物包括聚乙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇和聚丁二烯二醇中的一种或多种。
10、优选地，所述热固化包括以下过程：先在110～140℃下保温1～4h，然后升温至150～160℃后保温1～3h，最后升温至180～210℃后保温1～2h。
11、优选地，将所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯、二醇类聚合物和有机溶剂混合还包括加入无机填料，所述无机填料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、羧基化的碳纳米管、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。
12、优选地，所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯、二醇类聚合物和有机溶剂的混合为融化，所述融化的温度为60～100℃，时间为0.5～3h。
13、优选地，所述热亚胺化的温度为200～260℃，时间为4～12h。
14、本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料。
15、本专利技术还提供了上述技术方案所述的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料在航空航天、电子封装和智能模具领域中的应用。
16、本专利技术提供了一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料的制备方法，包括以下步骤：将二胺单体、二酐单体和有机溶剂混合进行缩聚反应，得到氨基封端的聚酰胺酸溶液；将所述氨基封端的聚酰胺酸溶液与甲苯混合进行热亚胺化，得到氨基封端的聚酰亚胺；将所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯、二醇类聚合物和有机溶剂混合后进行热固化，得到所述端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术利用氨基封端的聚酰亚胺对氰酸酯进行改性，氨基可以和氰酸酯基团进行反应，降低氰酸酯形状记忆材料的交联密度，同时二胺单体又是合成聚酰亚胺的主要单体，所以氨基封端的聚酰亚胺改性氰酸酯是解决氰酸酯形状记忆材料强度、转变温度和韧性不兼容的有效办法；二醇类聚合物含有柔性链段，单纯通过柔性链段改性氰酸酯的方法会影响氰酸酯材料的机械性能和热稳定性，所以在柔性链段改性氰酸酯的同时加入氨基封端的聚酰亚胺和氰酸酯进行反应可以降低柔性链段对氰酸酯聚合物机械性能的影响，这种方法也不会使改性的氰酸酯聚合物失去形状记忆效应，且本专利技术的二醇类聚合物的的羟基和氰酸酯进行反应，最终得到的氰酸酯形状记忆材料是一个较低交联密度的聚合物网络，而不是两个独立的聚合物网络的互穿结构。
19、进一步地，本专利技术采用的是热亚胺化(高温使聚酰胺酸脱水)，这种方式可以保留聚酰亚胺两端的氨基。
20、进一步地，本专利技术在进行所述热固化时还包括加入无机填料，提高材料的强度和机械性能。
21、本专利技术制得的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料是一种高强度、高转变温度、高热稳定性的氰酸酯形状记忆材料，具有宽温域的转变温度，可调的机械性能，可以被应用在智能模具和航天航空等多个领域当中。
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1.一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体中的氨基与二酐单体中的酸酐的摩尔比为1～2:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯和二醇类聚合物的质量比为20～40:100:60～100。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述二醇类聚合物包括聚乙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇和聚丁二烯二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热固化包括以下过程：先在110～140℃下保温1～4h，然后升温至150～160℃后保温1～3h，最后升温至180～210℃后保温1～2h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯、二醇类聚合物和有机溶剂混合还包括加入无机填料，所述无机填料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、羧基化的碳纳米管、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。
7.
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热亚胺化的温度为200～260℃，时间为4～12h。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料。
10.权利要求9所述的端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料在航空航天、电子封装和智能模具领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种端氨基聚酰亚胺改性的氰酸酯形状记忆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体中的氨基与二酐单体中的酸酐的摩尔比为1～2:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨基封端的聚酰亚胺、氰酸酯和二醇类聚合物的质量比为20～40:100:60～100。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述二醇类聚合物包括聚乙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇和聚丁二烯二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热固化包括以下过程：先在110～140℃下保温1～4h，然后升温至150～160℃后保温1～3h，最后升温至180～210℃后保温1～2h。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王廷梅，唐张张，张耀明，王齐华，杨增辉，张新瑞，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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