本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺樹(shù)脂的熱亞胺化方法。

背景技術(shù)：

聚酰亞胺是一種在分子主鏈中含有酰亞胺基團(tuán)的特種工程塑料，具有優(yōu)良的耐高溫性、力學(xué)性能、耐化學(xué)品性能、耐磨性能、尺寸穩(wěn)定性和絕緣性等特性。在工程機(jī)械、汽車(chē)工業(yè)、航空航天及軍事工業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

制備聚酰亞胺的方法通常分為兩步，首先溶液縮聚合成聚酰胺酸，然后通過(guò)化學(xué)或者熱亞胺化法合成聚酰胺酸。對(duì)于可溶熱塑性聚酰亞胺而言，無(wú)法如傳統(tǒng)聚酰亞胺通過(guò)溶液化學(xué)亞胺化并沉淀析出獲得聚酰亞胺樹(shù)脂，而是呈均相聚合物溶液，需要通過(guò)其他聚合物分離工程實(shí)現(xiàn)聚酰亞胺樹(shù)脂與溶液的分離，經(jīng)過(guò)分離得到聚酰亞胺樹(shù)脂還需高溫干燥并脫除殘余溶劑等步驟獲得最終聚酰亞胺產(chǎn)品。

聚酰亞胺的熱亞胺化又可分為溶液熱亞胺化和固相熱亞胺化。溶液熱亞胺化對(duì)聚酰胺酸前體的溶解性及固含量有特別要求，而且需加入共沸脫水試劑除去亞胺化過(guò)程中脫除的小分子水(如CN03116356)。固相熱亞胺化適用范圍廣，可適用于所有聚酰胺酸的亞胺化過(guò)程，設(shè)備要求低，處理量大。但是固相熱亞胺化存在均勻性差，顏色發(fā)灰，容易粘結(jié)團(tuán)聚等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中固相熱亞胺化存在均勻性差、顏色發(fā)灰、容易粘結(jié)團(tuán)聚的問(wèn)題，提供一種新的聚酰亞胺樹(shù)脂的熱亞胺化方法。該方法具有均勻性好、樹(shù)脂顏色均勻且不易團(tuán)聚、結(jié)焦的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種聚酰亞胺樹(shù)脂的熱亞胺化方法，包括以下步驟：

A)將聚酰亞胺樹(shù)脂粉碎至平均粒徑為10-200μm；

B)聚酰胺酸樹(shù)脂中的殘余溶劑含量控制在1-15wt％；

C)將聚酰胺酸樹(shù)脂置于動(dòng)態(tài)真空熱亞胺化設(shè)備中進(jìn)行熱亞胺化，熱亞胺化溫度為200-300℃，真空壓力為0.05Pa-20KPa，亞胺化后的聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度＞80％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述粉碎采用包括機(jī)械粉碎、氣流粉碎、研磨及低溫粉碎中的一種。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述的殘余溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，將聚酰亞胺樹(shù)脂前體聚酰胺酸粉碎至平均粒徑為20-100μm；聚酰胺酸樹(shù)脂中的殘余溶劑含量控制在2-10wt％。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，熱亞胺化時(shí)間為0.5～3h。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，熱亞胺化設(shè)備包括真空雙錐回轉(zhuǎn)烘箱，真空滾筒式烘箱以及真空旋轉(zhuǎn)烘箱中的一種。

本發(fā)明提供一種聚酰亞胺樹(shù)脂的熱亞胺化方法，包括將聚酰亞胺樹(shù)脂前體聚酰胺酸樹(shù)脂粉碎至平均粒徑為10-200μm的細(xì)顆粒；控制聚酰胺酸樹(shù)脂中的殘余溶劑含量為1-15％。最后，將上述聚酰胺酸樹(shù)脂置于動(dòng)態(tài)真空熱亞胺化設(shè)備中進(jìn)行熱亞胺化。本發(fā)明熱亞胺化設(shè)備簡(jiǎn)單，亞胺化處理量大，通過(guò)調(diào)控聚酰胺酸樹(shù)脂的粒徑和殘余溶劑含量并結(jié)合動(dòng)態(tài)真空熱亞胺化，改善了聚酰亞胺樹(shù)脂顏色、亞胺化均勻性及可調(diào)性，取得了較好的技術(shù)效果。

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經(jīng)甲醇洗滌，在150℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基乙酰胺含量為1wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)超微機(jī)械粉碎后，保持平均粒徑為102μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空滾筒式烘箱中，真空壓力為20KPa，熱亞胺化溫度為200℃，亞胺化時(shí)間0.5h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為82％。

實(shí)施例2

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在乙醇中沉淀析出，經(jīng)乙醇洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基乙酰胺含量為10wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)超微機(jī)械粉碎后，其平均粒徑為102μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空滾筒式烘箱中，真空壓力維持在10KPa，熱亞胺化溫度為300℃，亞胺化時(shí)間3h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為97％。

實(shí)施例3

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在丙酮中沉淀析出，經(jīng)丙酮洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基甲酰胺含量為5wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)高速粉碎機(jī)粉碎后，其平均粒徑為200μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空旋轉(zhuǎn)烘箱中，真空壓力為0.05Pa，熱亞胺化溫度為250℃，亞胺化時(shí)間2h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為95％。

實(shí)施例4

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經(jīng)甲醇洗滌，在50℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基甲酰胺含量為15wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)高速粉碎機(jī)粉碎后，保持平均粒徑為200μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空旋轉(zhuǎn)烘箱中，真空壓力為10KPa，熱亞胺化溫度為200℃，亞胺化時(shí)間2h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為80％。

實(shí)施例5

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經(jīng)甲醇洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N-甲基吡咯烷酮含量為8wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)氣流粉碎機(jī)粉碎后，保持平均粒徑為10μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空雙錐回轉(zhuǎn)烘箱中，真空壓力為0.05Pa，熱亞胺化溫度為300℃，亞胺化時(shí)間0.5h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為98％。

實(shí)施例6

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經(jīng)甲醇洗滌，在150℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N-甲基吡咯烷酮含量為1wt％，上述聚酰胺酸樹(shù)脂經(jīng)過(guò)氣流粉碎機(jī)粉碎后，保持平均粒徑為10μm。將該聚酰胺酸樹(shù)脂顆粒置于真空雙錐回轉(zhuǎn)烘箱中，真空壓力為20KPa，熱亞胺化溫度為250℃，亞胺化時(shí)間1h。聚酰亞胺樹(shù)脂亞胺化程度為94％。

顯然，采用本發(fā)明的方法，將聚酰亞胺樹(shù)脂前體聚酰胺酸樹(shù)脂粉碎至平均粒徑為10-200μm的細(xì)顆粒；控制聚酰胺酸樹(shù)脂中的殘余溶劑含量為1-15％，然后將上述聚酰胺酸樹(shù)脂置于動(dòng)態(tài)真空熱亞胺化設(shè)備中進(jìn)行熱亞胺化。本發(fā)明熱亞胺化設(shè)備簡(jiǎn)單，亞胺化處理量大，通過(guò)調(diào)控聚酰胺酸樹(shù)脂的粒徑和殘余溶劑含量并結(jié)合動(dòng)態(tài)真空熱亞胺化，改善了聚酰亞胺樹(shù)脂顏色、亞胺化均勻性及可調(diào)性，取得了較好的技術(shù)效果。