專利名稱：一種聚酰亞胺碳纖維定型劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬碳纖維定型劑及其制備領(lǐng)域，特別是涉及一種聚酰亞胺碳纖維定型劑及其制 備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺是一類綜合性能非常優(yōu)異的聚合物，具有非常優(yōu)良的耐熱性、耐低溫性、耐
溶劑性、自潤滑性以及阻燃等特性，同時，也具有非常優(yōu)良的力學性能和介電性能。因此，
它被廣泛地應(yīng)用于光伏材料、非線性光學材料；宇宙飛船、衛(wèi)星或太空飛行器等的耐高溫
材料；航空航天、汽車、機電等方面的先進結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、C級或200以上級電氣絕緣材
料、耐高溫膠粘劑等；以及電子微電子領(lǐng)域的FPC或PCB的基體材料、IC的層間絕緣材
料、超大規(guī)模集成電路鈍化涂層和a粒子阻擋層涂覆材料等。
樹脂傳遞模塑工藝(RTM〕，是一種液體成型技術(shù)。因其具有低模具費用、低有機物揮
發(fā)量、可設(shè)計性及適合于成型中批量大型整體復(fù)雜構(gòu)件等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航空航天、
造船、汽車、電子及民用建筑等多個領(lǐng)域，并成為近年來復(fù)合材料工藝研究的熱點。
RTM工藝過程中，閉模中鋪放的各種增強材料(體)均處于無外力作用而相互獨立的狀態(tài)下，其在合模和注人樹脂時容易發(fā)生滑移錯位和(或)內(nèi)部屈曲等缺陷，破壞按結(jié)構(gòu)、力
學要求設(shè)計的鋪層，造成復(fù)合材料制品性能下降及性能的不可預(yù)知，尤其形狀復(fù)雜的制品。
因此，預(yù)成型體制備技術(shù)作為RTM工藝中的一項核心技術(shù)無疑值得進行深入研究，而其
中預(yù)定型劑的研究則是整個預(yù)成型體制備技術(shù)的關(guān)鍵。
廖勇波等人定型劑對復(fù)合材料力學性能的影響，化工新型材料，2006， 34 (10): 62-65公開了定型劑含量對3186緞紋、827單向碳布/3266樹脂基復(fù)合材料彎曲強度、層 間剪切強度和模量的影響。結(jié)果表明:定型劑含量時復(fù)合材料力學性能的影響規(guī)律、定型劑 最佳用量均對增強材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)有著很強的依賴性;在3186緞紋/3266樹脂體系和827單 向碳布/3266樹脂體系中，定型劑用量分別為8%和5%時，定型劑的加入對復(fù)合材料的力 學性能沒有造成明顯的劣化作用。但并沒有公開定型劑的分子結(jié)構(gòu)，更沒有它的制備方法。
烏其云格格等人一種中溫定型劑及其RTM預(yù)制體性能，材料工程，2006， (3):37-39， 43公開了 ES-T321定型劑及其配對的RTM專用環(huán)氧樹脂3266的混合使用性能，ES-T321 可以制備成丙酮溶液或粉末定型材料，使用方便；ES-T321的熔點比3266樹脂的RTM注 射溫度窗口高，具有較好的抗流動沖刷性能，能夠保證定型織物在樹脂注射時不被沖散； ES-T321在3266樹脂的固化溫度下能溶解在樹脂中，并與3266的固化劑反應(yīng)；加入定型劑對樹脂混合體系的熱性能幾乎無影響；定型處理的預(yù)成型體的回彈效應(yīng)小，溶液法定型 的預(yù)成型體的回彈比粉末法的更小。然而，ES-T321定型劑的分子結(jié)構(gòu)及其制備方法也尚 未公開。
目前，雖然對環(huán)氧樹脂RTM成型工藝中，有關(guān)碳纖維預(yù)成型用定型劑的應(yīng)用有所報 道，但對其分子結(jié)構(gòu)或制備方法均未見公開報道；有關(guān)聚酰亞胺RTM成型工藝的碳纖維 預(yù)成型用定型劑，也未見公開報道。
因此，本發(fā)明對聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)及其制備方法進行了深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚酰亞胺碳纖維定型劑及其制備方法，該聚酰 亞胺碳纖維定型劑具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、力學性能和耐熱性；且制備方法反應(yīng)條件溫和， 反應(yīng)過程在常壓下進行，操作簡單；反應(yīng)原料來源方便，成本低，不涉及也不產(chǎn)生腐蝕性 物質(zhì)，有機溶劑使用種類少且易回收，可反復(fù)循環(huán)再用，對環(huán)境友好。
本發(fā)明的化學反應(yīng)方程式如下H00
匪OC
R
HOOC^
NHOC
R
—Q2
1條
NHOC、 HOO(
Ar:
CONH-COOH
P
Cat.
reflux
dehydrating
o、 ,o
'R、
O
Q2一O
c。z 一
其中，m、 n、 p為大于等于l且小于20的自然數(shù)；各自獨立，互不相關(guān)；
9式中，單酐的結(jié)構(gòu)式為:
芳香族的二元伯胺殘基-Q,-為:<formula>formula see original document page 11</formula><formula>formula see original document page 12</formula><formula>formula see original document page 13</formula>芳香族四元伯胺的連接基-Q2-為:所述的芳香族二元酸酐殘基=八1^為:本發(fā)明的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑，其分子結(jié)構(gòu)通式為-
其中-Qr為芳香族的二元伯胺殘基；=八產(chǎn)為芳香族二元酸酐殘基；.Q2-芳香族四元 伯胺的連接基；-R-為單酐殘基；m、 n、 p為大于等于1，且小于20的自然數(shù)，各自獨立
互不相關(guān)；
性狀均相透明粘稠狀溶液；
所述的聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)為:
性狀均相透明粘稠狀溶液;所述的聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)為:
性狀均相透明粘稠狀溶液;
17本發(fā)明的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，包括
將芳香族四元伯胺與單酐按摩爾比1: 2溶解于在強極性非質(zhì)子有機溶劑中，于0'C-20 t:的溫度范圍內(nèi)攪拌反應(yīng)0.5-2小時后，加入芳香族二元伯胺和2,2-雙[3-氨基-4- (4-氰基 苯氧基)苯基]六氟丙垸,攪拌溶解后，冰水浴冷卻，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于0'C-20 t:的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)2-4小時后，加入酸性催化劑和共沸劑，加熱回流分水反應(yīng)5-12小時 后，分出共沸劑(回收再利用)，獲得均相透明粘稠狀的聚酰亞胺溶液；其中，芳香族二 元伯胺與芳香族四元伯胺的摩爾數(shù)之比為1: 0.1-10;芳香族二元酸酐的摩爾數(shù)等于芳香族 四元伯胺、芳香族二元伯胺和2,2-雙[3-氨基-4- (4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙烷的摩爾數(shù)之 和；強極性非質(zhì)子有機溶劑與總反應(yīng)物的體積重量比為3毫升-10毫升l克，總反應(yīng)物的 重量包括芳香族二元伯胺、芳香族四元伯胺、2,2-雙[3-氨棊4- (4-氰基苯氧基)苯基]六氟 丙烷、芳香族二酐和單酐的重量之和；酸性催化劑與芳香族二元酸酐的摩爾數(shù)之比為1: 1-20;共沸脫水劑與強極性非質(zhì)子有機溶劑的體積比為1: 1-10。
所述的芳香族四元伯胺選自1,4-雙(2,4-二氨基苯氧基)苯，1，3-雙(2，4-二氨基苯氧 基)苯，'2,2-雙[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙垸，2,2-雙[4-(2,4-二氨基苯氧基苯基]六氟丙 烷，4，4'-雙(2，4-二氨基苯氧基)二苯砜，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)二苯硫醚，4，4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)二苯醚，4,4'-雙(2，4-二氨基苯氧基)聯(lián)苯，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基) -3,3'，5，5'-四甲基二苯砜，4,4'-雙(2，4-二氨基苯氧基)-3，3',5,5'-四甲基聯(lián)苯中的一種或幾種；
所述的單酐選自馬來酸酑納迪克酸酐、甲基^迪克酸酐、4-苯乙炔苯酐中的一種或幾
種；
II
i〉
馬來酸酐
o
甲基納迪克酸酐
4-苯乙炔苯酐
所述的芳香族二元伯胺選自4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯醚、1,4-雙(3-氨基苯氧基)苯、2,6-雙(4-氨基苯氧基)苯甲腈、2，6-雙(3-氨基苯氧基)苯甲腈、 2，6-雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2,6-雙(4-氨基苯氧基)三氟甲苯、2,5-雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-雙(4-氨基苯氧基)特丁基苯、2，5-二叔丁基-1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-氨基苯氧基) 二苯甲酮、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4，4'-雙(3-氨基苯 氧基)二苯砜、1,4-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、 2,2-雙[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基] 六氟丙烷、2，5-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2，5-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁 基苯、2,5-二叔丁基-1,4-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧勒 二苯砜、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3'5，5'-四甲基二苯砜、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨 基苯氧基)聯(lián)苯、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3'5，5'-四甲基聯(lián)苯、4,4'-雙(2-三氟甲基 -4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯醚、4，4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)-3，3'5，5'-四甲基聯(lián)苯、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)-3,3'5,5'-四甲基聯(lián)苯、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙浣、 2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、 1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4，4'-二氨基-4"-羥基三苯甲垸、3，3'-二氨基-4，4'-二羥基聯(lián)苯、3,3'-二羥基-4，4'-二氨基聯(lián)苯、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟 丙烷、3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜、3,5-二氨基苯甲酸中的一種或幾種；
所述的芳香族二元酸酐選自3,3',4,4'-四羧基二苯甲酮二酐、3，3'，4，4'-四羧基聯(lián)苯二酐、 2，2-雙(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、2，2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2，2-雙 [4_(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、4，4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4'-雙(3，4-二羧基苯氧基)聯(lián)苯二酐、1，4-雙(3,4-二羧基 苯氧基)苯二酐、1,3-雙(3，4-二羧基苯氧基)苯二酐、3，3'，4，4'-四羧基二苯醚二酐中的一種或 幾種；
所述的強極性非質(zhì)子有機溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯垸酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或幾種；
所述的酸性催化劑選自對甲基苯磺酸、間甲基苯磺酸、鄰甲基苯磺酸、鄰二甲基苯磺 酸、對乙基苯磺酸、間乙基苯磺酸、鄰乙基苯磺酸中的一種或幾種；
所述的共沸劑選自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、 一氯代苯、 一氯代甲苯、二氯 代甲苯中的一種或幾種。
本發(fā)明的聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計主要基于如下機理(1)具有良好的有機溶劑可溶性；(2)與RTM聚酰亞胺樹脂具有一定的化學反應(yīng)活性；(3)含強極性氰 基，可與碳纖維具有良好的界面性能(4)耐高溫性以及良好的初粘性。
有益效果
(1) 本發(fā)明的制備方法反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)過程在常壓下進行，操作簡單；反應(yīng)原 料來源方便，成本低，不涉及也不產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，有機溶劑使用種類少且易回收，可反
復(fù)循環(huán)再用，對環(huán)境友好；
(2) 制備過程所用的合成工藝設(shè)備為通用型，完全可以利用現(xiàn)有的生產(chǎn)聚酰亞胺樹
脂的成套設(shè)備來實施本發(fā)明，非常有利于產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化；
(3) 采用的原料樹脂分子量容易控制，分子結(jié)構(gòu)也容易調(diào)整，有利于制備理想性能 的聚酰亞胺定型劑，且該定型劑具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、力學性能和耐熱性。


圖1是聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)通式；
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。
實施例1
將54.8克(O.l摩爾)的2，2-雙[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷和5520毫升N,N-二甲基乙酰胺放入反應(yīng)釜中， 攪拌，完全溶解后，冰水浴冷卻至0°C，加入19.6克(0.2 摩爾)的馬來酸酐，于0'C-2(TC的溫度范圍內(nèi)攪拌，完全溶解后，維持反應(yīng)0.5小時，加 入568.5克(1.0摩爾)的2,2-雙[3-氨基-4-(4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙烷、518.5克(1.0 摩爾)的2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙垸，攪拌，完全溶解后，冰水浴冷卻至(TC， 加入676.2克(2.1摩爾)的3，3',4,4'-四甲酸二苯甲酮二酐，于0'C-20'C的溫度范圍內(nèi)攪拌， 完全溶解后，維持反應(yīng)2小時后，加入552毫升甲苯和18.8克(0.11摩爾)對甲基苯磺酸， 加熱升溫，回流分水反應(yīng)5小時后，分出甲苯(回收再利用)，獲得均相透明粘稠狀的聚 酰亞胺溶液。
取少量該聚酰亞胺溶液均勻涂覆于干凈的平板玻璃上，厚度控制于5-10微米范圍內(nèi)， 加熱升溫以脫除有機溶劑，得到聚酰亞胺薄膜。采用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)該薄膜具有明顯的亞胺環(huán)振動特征吸收峰(1720.45cm—1、 1782.33cm"、 1385.21cm")以 及氰基的特征吸收峰(2222.15cm—"。
將上述所得的聚酰亞胺溶液處理碳纖維預(yù)成型胚體，熱輻射及真空脫揮，去除有機 溶劑(回收)，獲得碳纖維/聚酰亞胺預(yù)成型體。該聚酰亞胺對碳纖維的粘附性好，形狀保 持率高，工藝性優(yōu)良。
本實施例中的聚酰亞胺定型劑的分子結(jié)構(gòu)式如下
實施例2
將44.1克(0.1摩爾)的2，2-雙[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙垸、1000毫升N-甲基 -2-吡咯烷酮和5979毫升1^^-二甲基甲酰胺放入反應(yīng)釜中，攪拌，完全溶解后，冰水浴冷 卻至O'C， 32.8加入克(0.2摩爾)的納迪克酸酐，于0'C-20匸的溫度范圍內(nèi)攪拌，完全溶 解后，維持反應(yīng)2小時，加入56.8克(0.1摩爾)的2,2-雙[3-氨基-4-(4-氰基苯氧基)苯基] 六氟丙烷、200.2克(0.5摩爾)的4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯硫醚，攪拌，完全溶解后， 冰水浴冷卻至0。C，加入364.0克(0.7摩爾)的2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙垸二 酐，于0'C-2(TC的溫度范圍內(nèi)攪拌，完全溶解后，維持反應(yīng)4小時后，加入5979毫升甲 苯、1000亳升二甲苯和119.7克(0.7摩爾)對甲基苯磺酸，加熱升溫，回流分水反應(yīng)12 小時后，分出甲苯和二甲苯(回收再利用)，獲得均相透明粘稠狀的聚酰亞胺溶液。取少量該聚酰亞胺溶液均勻涂覆于干凈的平板玻璃上，厚度控制于5-10微米范圍內(nèi)， 加熱升溫以脫除有機溶劑，得到聚酰亞胺薄膜。采用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀進行檢測，發(fā) 現(xiàn)該薄膜具有明顯的亞胺環(huán)振動特征吸收峰(1728.11cm—1、 1784.13cm—1、 1386.42cm—1)以 及氰基的特征吸收峰(2222.46cm—1)。
將上述所得的聚酰亞胺溶液處理碳纖維預(yù)成型胚體，熱輻射及真空脫揮，去除有機 溶劑(回收)，獲得碳纖維/聚酰亞胺預(yù)成型體。該聚酰亞胺對碳纖維的粘附性好，形狀保 持率高，工藝性優(yōu)良。
本實施例中的聚酰亞胺定型劑的分子結(jié)構(gòu)式如下:
實施例3
將322.0克(1.0摩爾)的1,3-雙(2,4-二氨基苯氧基)苯和5000毫升N,N-二甲基乙酰 胺放入反應(yīng)釜中，攪拌，完全溶解后，冰水浴冷卻至0"C，加入19.6克(0.2摩爾)的馬 來酸酐，于0"-2(TC的溫度范圍內(nèi)攪拌，完全溶解后，維持反應(yīng)1.5小時，加入56.8克(0.1 摩爾)的2,2-雙[3-氨基-4-(4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙垸、65.4克(0.1摩爾)的2，2-雙[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙垸，攪拌，完全溶解后，冰水浴冷卻至(TC，加入372.0 克(1.2摩爾)的3,3',4,4'-四甲酸二苯醚二酐，于(TC-2(TC的溫度范圍內(nèi)攪拌，完全溶解后， 維持反應(yīng)3小時后，加入800毫升甲苯和18.8克(0.11摩爾)對甲基苯磺酸，加熱升溫， 回流分水反應(yīng)8小時后，分出甲苯(回收再利用)，獲得均相透明粘稠狀的聚酰亞胺溶液。
取少量該聚酰亞胺溶液均勻涂覆于干凈的平板玻璃上，厚度控制于5-10微米范圍內(nèi)， 加熱升溫以脫除有機溶劑，得到聚酰亞胺薄膜。采用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)該薄膜具有明顯的亞胺環(huán)振動特征吸收峰(1720.98cm"、 nSMScm^ 1382.54cm-1)以 及氰基的特征吸收峰(2220.47cm")。
將上述所得的聚酰亞胺溶液處理碳纖維預(yù)成型胚體，熱輻射及真空脫揮，去除有機 溶劑(回收)，獲得碳纖維/聚酰亞胺預(yù)成型體。該聚酰亞胺對碳纖維的粘附性好，形狀保 持率高，工藝性優(yōu)良。
本實施例中的聚酰亞胺定型劑的分子結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1. 一種聚酰亞胺碳纖維定型劑，其分子結(jié)構(gòu)通式為其中-Q1-為芳香族的二元伯胺殘基；＝Ar＝為芳香族二元酸酐殘基；-Q2-芳香族四元伯胺的連接基；-R-為單酐殘基；m、n、p為大于等于1，且小于20的自然數(shù)，各自獨立互不相關(guān)。性狀均相透明粘稠狀溶液；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑，其特征在于所述的聚酰亞胺碳纖維定型劑的分子結(jié)構(gòu)為<formula>formula see original document page 2</formula>性狀均相透明粘稠狀溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑，其特征在于所述的聚酰亞胺碳纖 維定型劑的分子結(jié)構(gòu)為-性狀均相透明粘稠狀溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑，其特征在于所述的聚酰亞胺碳纖 維定型劑的分子結(jié)構(gòu)為-性狀均相透明粘稠狀溶液。
5. —種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，包括-將芳香族四元伯胺與單酐按摩爾比1: 2溶解于在強極性非質(zhì)宇有機溶劑中，于0。C-20 'C的溫度范圍內(nèi)攪拌反應(yīng)0.5-2小時后，加入芳香族二元伯胺和2,2-雙[3-氨基-4- (4-氰基 苯氧基)苯基]六氟丙垸,攪拌溶解后，冰水浴冷卻，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于0'C-20 'C的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)2-4小時后，加入酸性催化劑和共沸劑，加熱回流分水反應(yīng)5-12小時 后，分出共沸劑以回收再利用，獲得均相透明粘稠狀的聚酰亞胺溶液；其中，芳香族二元伯胺與芳香族四元伯胺的摩爾數(shù)之比為1: 0.1-10;芳香族二元酸酐的摩爾數(shù)等于芳香族四元伯胺、芳香族二元伯胺和2,2-雙[3-氨基-4- (4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙烷的摩爾數(shù)之和； 強極性非質(zhì)子有機溶劑與總反應(yīng)物的體積重量比為3毫升-10毫升l克，總反應(yīng)物的重量 包括芳香族二元伯胺、芳香族四元伯胺、2,2-雙[3-氨基-4- (4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙烷、 芳香族二酐和單酐的重量之和；酸性催化劑與芳香族二元酸酐的摩爾數(shù)之比為1: 1-20; 共沸脫水劑與強極性非質(zhì)子有機溶劑的體積比為1: 1-10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的芳香族四元伯胺選自1，4-雙(2,4-二氨基苯氧基)苯，1,3-雙(2,4-二氨基苯氧基)苯，2,2-雙[4~(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷，2,2-雙[4"(2+二氨基苯氧基苯基]六氟丙烷，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)二苯砜，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)二苯硫醚，4,4'-雙(2，4-二氨基苯氧 基)二苯醚，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)聯(lián)苯，4，4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)-3,3',5，5'-四甲 基二苯砜，4,4'-雙(2,4-二氨基苯氧基)-3,3',5，5'-四甲基聯(lián)苯中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的單 酐選自馬來酸酐納迪克酸酐、甲基納迪克酸酑、4-苯乙炔苯酐中的一種或幾種。馬來酸酐納迪克酸酑甲基納迪克酸酐4"苯乙炔苯酐
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的芳香族二元伯胺選自4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯醚、1,4-雙(3-氨基苯氧基)苯、2,6-雙(4-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-雙(3-氨基苯氧基)苯甲腈、2,6-雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2，6-雙(4-氨基苯氧基)三氟甲苯、2,5-雙(4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-雙(4-氨基苯氧基)特丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯砜、1,4-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2-雙[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙垸、2,2-雙[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙垸、2,5-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2,5-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯、2,5-二叔丁基-1,4-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3'5，5'-四甲基二苯砜、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)聯(lián)苯、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3'5,5'-四甲基聯(lián)苯、4,4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯醚、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4'-雙(4-氨基苯氧基)-3,3'5,5'-四甲基聯(lián)苯、4,4'-雙(3-氨基苯氧基)-3,3'5,5'-四甲基聯(lián)苯、2,2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙垸、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4，4'-二氨基-4"-羥基三苯甲烷、3，3'-二氨基-4，4'-二羥基聯(lián)苯、3,3'-二羥基-4,4'-二氨基聯(lián)苯、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷、3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜、3,5-二氨基苯甲酸中的一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的芳香族二元酸酐選自3，3',4,4'-四羧基二苯甲酮二酐、3，3',4,4'-四羧基聯(lián)苯二酐、2，2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、2,2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙垸二酐、2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙垸二酐、4，4'-雙(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4，4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)聯(lián)苯二酐、1，4-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1，3-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、3，3',4,4'-四羧基二苯醚二酐中的一種或幾種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的強極性非質(zhì)子有機溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯垸酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或幾種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的酸性催化劑選自對甲基苯磺酸、間甲基苯磺酸、鄰甲基苯磺酸、鄰二甲基苯磺酸、對乙基苯磺酸、間乙基苯磺酸、鄰乙基苯磺酸中的一種或幾種。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚酰亞胺碳纖維定型劑的制備方法，其特征在于所述的共沸劑選自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、 一氯代苯、 一氯代甲苯、二氯代甲苯中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺碳纖維定型劑分子通式見右。其制備包括將芳香族四元伯胺與單酐按摩爾比1∶2溶解于在強極性非質(zhì)子有機溶劑中，于0℃-20℃的溫度范圍內(nèi)攪拌反應(yīng)0.5-2小時后，加入芳香族二元伯胺和2，2-雙[3-氨基-4-(4-氰基苯氧基)苯基]六氟丙烷，攪拌溶解后，冰水浴冷卻，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于0℃-20℃的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)2-4小時后，加入酸性催化劑和共沸劑，加熱回流分水反應(yīng)5-12小時后，分出共沸劑以回收再利用，獲得均相透明粘稠狀的聚酰亞胺溶液；該聚酰亞胺碳纖維定型劑具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、力學性能和耐熱性；且制備方法反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)原料來源方便，成本低，對環(huán)境友好。
文檔編號D06M15/37GK101487190SQ20091004626
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者虞鑫海, 陳梅芳 申請人:東華大學;上海睿兔電子材料有限公司