專利名稱：聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法。
PMR(單體反應(yīng)物的聚合，Polymerization ofmonomer reactants)方法是美國宇航局(NASA)在1970年發(fā)明的用于制備聚酰亞胺先進(jìn)復(fù)合材料基體樹脂的方法(美國專利3 528 950)，該方法以二苯酮四酸二酐的二甲酯和二氨基二苯甲烷及降冰片烯二酸單甲酯為原料，在甲醇中混合后用于炭纖維的浸漬，以制備單層片用于復(fù)合材料的制造。其優(yōu)點是使聚合反應(yīng)在復(fù)合材料壓制過程中現(xiàn)場進(jìn)行，利用單體完全聚合前的低熔點和低的熔體黏度，以得到高性能的復(fù)合材料，典型的品種為PMR-15。然而該方法并不適用于其它品種的聚酰亞胺，例如以聯(lián)苯二酐為原料的樹脂，因為這種原料在甲醇中與其它原料混合后就會出現(xiàn)沉淀。中國專利951002392曾對PMR方法進(jìn)行了改進(jìn)，使其適合于聯(lián)苯二酐型聚酰亞胺樹脂的制備。
本發(fā)明的目的是提供一種聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法，該方法將聯(lián)苯四酸二甲酯，二胺和封端劑在乙醇和水的混合物中，氮氣保護(hù)下在室到60℃，攪拌反應(yīng)4小時就得到可以用來浸漬纖維的樹脂溶液。
本發(fā)明利用水的高極性和醇的良好溶解性結(jié)合，以一定的比例，可以使反應(yīng)物充分溶解，達(dá)到能夠滿足浸漬炭纖維/玻璃纖維增強劑的目的。
本發(fā)明所用的四酸二酯有均苯四酸二甲酯(PMDE)，均苯四酸二乙酯(PMDEE)聯(lián)苯四酸二甲酯(BPDE)，聯(lián)苯四酸二乙酯(BPDEE)，二苯醚四酸單甲酯(ODPE)，二苯醚四酸單乙酯(ODPEE)，二苯硫醚四酸單甲酯(TDPE)，二苯硫醚四酸單乙酯(TDPEE)；所用的二胺有對苯二胺(p-PDA)，間苯二胺(m-PDA)，二氨基二苯甲烷(MDA)，二氨基二苯醚(ODA)及其混合物；所用的封端劑有馬來酸單甲酯(ME)，馬來酸單乙酯(MEE)，降冰片烯二酸單甲酯(NE)，降冰片烯二酸單乙酯(NEE)，苯乙炔基鄰苯二甲酸單甲酯(PEPE)，苯乙炔基鄰苯二甲酸單乙酯(PEPEE)，鄰苯二甲酸單甲酯(PE)，鄰苯二甲酸單乙酯(PEE)；所用的溶劑有甲醇，乙醇，異丙醇，水，醇和水的比例為8∶1-1∶4；將聯(lián)苯四酸二酯，二胺和封端劑在乙醇和水的混合物中，氮氣保護(hù)下在室到60℃，攪拌反應(yīng)4小時就得到用來浸漬纖維的樹脂溶液。
本發(fā)明所用溶劑廉價，無毒，能夠適用范圍更廣的單體，同時也能保留PMR技術(shù)所固有的優(yōu)點，如高固含量，低黏度等。
本發(fā)明提供的實施例如下實施例1稱取BPDE 17.912g、p-PDA 4.055g、m-PDA4.055g、PEPE 14.014g于反應(yīng)瓶中，加入混合溶劑45mL，乙醇/水=3/2，N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色PMR樹脂浸漬液。
實施例2稱取BPDE 17.912g、ODA 15.017g、PEPE 14.014g于反應(yīng)瓶中，加入混合溶劑45mL，乙醇/水=8/1,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得PMR樹脂浸漬液。
實施例3稱取PMDE 14.108g、p-PDA 4.055g、m-PDA4.055g、PEPE 14.014g于單口瓶中，加入混合溶劑60mL，甲醇/水=1/4,N2保護(hù)室溫下攪拌8小時，得橙紅色溶液。
實施例4稱取BTDA 19.617g、MDA 14.870g、PEPE 14.014g于單口瓶中，加入混合溶劑45mL，異丙醇醇/水=3/2，室溫下攪拌6小時，得PMR樹脂浸漬液。
實施例5稱取BPDEE 19.318g、m-PDA 8.110g、PEPE14.014g于單口瓶中，加入混合溶劑45mL，甲醇/水=2/3,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色PMR樹脂浸漬液。
實施例6稱取TDPEE 20.922g、m-PDA 8.110g、PEPE14.014g于單口瓶中，加入混合溶劑40mL，乙醇/水=3/2,N2保護(hù)下室溫攪拌8小時得PMR樹脂浸漬液。
實施例7稱取PMDEE 15.513g、MDA 14.871g、PEPE 14.014g于單口瓶中，加入混合溶劑55mL，乙醇/水=3/2,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至40℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，得PMR樹脂浸漬液。
實施例8稱取BPDE 17.912g、p-PDA 4.055g、m-PDA4.055g、NE 8.210g于單口瓶中，加入混合溶劑45mL，乙醇/水=3/2,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，再加熱到回流，得PMR樹脂浸漬液。
實施例9稱取BTDE 19.316g、p-PDA 4.055g、m-PDA4.055g、NE 8.210g于單口瓶中，加入混合溶劑45mL，乙醇/水=8/1,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色溶液時，得PMR樹脂浸漬液。
實施例10稱取BPDE 17.912g、m-PDA 8.110g、NE 8.210g于單口瓶中，加入混合溶劑45mL，乙醇/水=3/2,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色溶液時，得PMR樹脂浸漬液。
實施例11稱取BPDE 17.912g、m-PDA 8.110、NEE 8.797g于單口瓶中，加入混合溶劑40mL，乙醇/水=4/1,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色溶液時，得PMR樹脂浸漬液。
實施例12稱取BPDE 17.912g、MDA 14.871g、PEPEE 12.302g于單口瓶中，加入混合溶劑60mL，乙醇/水=3/2,N2保護(hù)攪拌8小時后，升溫至60℃繼續(xù)反應(yīng)4小時，加熱回流后得橙紅色溶液時，得PMR樹脂浸漬液。
權(quán)利要求
1．一種聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法，其特征在于所用的四酸二酯有均苯四酸二甲酯(PMDE)，均苯四酸二乙酯(PMDEE)，聯(lián)苯四酸二甲酯(BPDE)，聯(lián)苯四酸二乙酯(BPDEE)，二苯醚四酸單甲酯(ODPE)，二苯醚四酸單乙酯(ODPEE)，二苯硫醚四酸單甲酯(TDPE)，二苯硫醚四酸單乙酯(TDPEE)；所用的二胺有對苯二胺(p-PDA)，間苯二胺(m-PDA)，二氨基二苯甲烷(MDA)，二氨基二苯醚(ODA)及其混合物；所用的封端劑有馬來酸單甲酯(ME)，馬來酸單乙酯(MEE)，降冰片烯二酸單甲酯(NE)，降冰片烯二酸單乙酯(NEE)，苯乙炔基鄰苯二甲酸單甲酯(PEPE)，苯乙炔基鄰苯二甲酸單乙酯(PEPEE)，鄰苯二甲酸單甲酯(PE)，鄰苯二甲酸單乙酯(PEE)；所用的溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇，水，醇和水的比例為8∶1-1∶4；將聯(lián)苯四酸二酯，二胺和封端劑在乙醇和水的混合物中，氮氣保護(hù)下在室到60℃，攪拌反應(yīng)4小時就得到用來浸漬纖維的樹脂溶液。
2．如權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法，其特征在于所用混合物為對苯二胺(p-PDA)，間苯二胺(m-PDA)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚酰亞胺基體樹脂溶液的制備方法,該方法將聯(lián)苯四酸二甲酯,二胺和封端劑在乙醇和水的混合物中,氮氣保護(hù)下在室到60℃,攪拌反應(yīng)4小時就得到可以用來浸漬纖維的樹脂溶液。所用溶劑廉價,無毒,能夠適用范圍更廣的單體,同時也能保留PMR技術(shù)所固有的優(yōu)點,如高固含量,低黏度等。
文檔編號C08G73/10GK1306024SQ0012825
公開日2001年8月1日 申請日期2000年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月14日
發(fā)明者王震, 丁孟賢 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所