本发明属于纳米复合材料的制备领域，具体涉及一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法。
背景技术：
聚酰亚胺(简称PI)是一类耐热、高强、轻质、低介电常数的特种工程材料，广泛应用于航空航天、电子电工及能源转换等领域，通常，聚酰亚胺的加工温度在300℃以上，因此，聚酰亚胺所使用的填料需要更高的耐热温度，否则制备的聚酰亚胺纳米材料难以满足耐热性的要求。
水滑石(简称LDH)是一类阴离子型层状双金属氢氧化物(LDH)，其主体层板厚度为0.48nm，通常由2种金属氢氧化物构成，层板呈正电性，纵向有序排列形成三维晶体结构，分布于层板间的平衡阴离子可交换为具有功能性的有机阴离子，有机阴离子的修饰可使LDH 层间距增大，并由亲水性转变为疏水性。有机修饰的LDH 也可剥离为高比表面积的二维纳米片层，分散于聚合物基体中，构建纳米复合材料，从而提升复合材料的耐热性和机械性能，或赋予复合材料阻隔性、阻燃性、耐磨性、光学、磁性和电性能等多种功能。聚合物纳米复合材料的性能在很大程度上依赖于LDH 层板的剥离分散程度，但LDH 层板表面电荷密度较高，层板间具有较强的静电力，比蒙脱土等其它层状粘土更难以剥离。目前，能够实现LDH 剥离的有机插层剂主要为阴离子表面活性剂, 如十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠等，此类表面活性剂热稳定性低，在纳米复合材料的高温加工过程中易分解。
氟碳表面活性剂是一类高表面活性、高疏水性、高化学惰性及高热稳定性的表面活性剂。
技术实现要素：
本发明提供一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，制备得到的纳米复合材料具有较好的气体阻隔性和热性能。
一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，包含以下步骤：
（1）全氟辛基磺酸根插层的水滑石的制备：将镁铝水滑石和全氟辛基磺酸钾混合，加入到去离子水中, 搅拌分散均匀，加入硝酸维持体系pH 值在4-5 之间，室温搅拌反应72 h，将所得产物过滤并用去离子水洗涤至pH=6.5-7.5，真空干燥后，即得到全氟辛基磺酸根插层的水滑石；
（2）制备全氟辛基磺酸根插层的水滑石和聚酰亚胺的纳米复合材料：将全氟辛基磺酸根插层的水滑石和二氨基二苯醚加入N,N’-二甲基乙酰胺中, 超声分散；在0 ℃，惰性气体保护和搅拌条件下，加入均苯四甲酸二酐，反应24 h, 得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液涂布于玻璃板上，70℃干燥6h后，在100-300℃加热1h，冷却至室温，将形成的薄膜从玻璃板上剥离，即得到聚酰亚胺纳米复合材料。
优选地，上述步骤（1）中，镁铝水滑石、全氟辛基磺酸钾和去离子水的质量比为1:1:200。
优选地，上述步骤（1）中，真空干燥的条件为：温度60℃，时间12h。
优选地，上述步骤（2）中，全氟辛基磺酸根插层的水滑石、二氨基二苯醚、N,N’-二甲基乙酰胺、均苯四甲酸二酐的质量比为1：10：120：11。
优选地，上述步骤（2）中，超声分散的条件为：功率200W，时间3h。
本发明的优点：
本发明提供的一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，操作简单，制备得到的纳米复合材料气体阻隔性和热性能优异，热降解温度为574℃，耐热性提高。
具体实施方式
实施例1
一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，包含以下步骤：
（1）全氟辛基磺酸根插层的水滑石的制备：将镁铝水滑石和全氟辛基磺酸钾混合，加入到去离子水中, 搅拌分散均匀，加入硝酸维持体系pH 值在4 之间，室温搅拌反应72 h，将所得产物过滤并用去离子水洗涤至pH=6.5，温度60℃下真空干燥12h，即得到全氟辛基磺酸根插层的水滑石，其中，镁铝水滑石、全氟辛基磺酸钾和去离子水的质量比为1:1:200；
（2）制备全氟辛基磺酸根插层的水滑石和聚酰亚胺的纳米复合材料：将全氟辛基磺酸根插层的水滑石和二氨基二苯醚加入N,N’-二甲基乙酰胺中, 功率200W，时间3h的条件下超声分散；在0 ℃，惰性气体保护和搅拌条件下，加入均苯四甲酸二酐，反应24 h, 得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液涂布于玻璃板上，70℃干燥6h后，在300℃加热1h，冷却至室温，将形成的薄膜从玻璃板上剥离，即得到聚酰亚胺纳米复合材料，其中，全氟辛基磺酸根插层的水滑石、二氨基二苯醚、N,N’-二甲基乙酰胺、均苯四甲酸二酐的质量比为1：10：120：11。
实施例2
一种聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，包含以下步骤：
（1）全氟辛基磺酸根插层的水滑石的制备：将镁铝水滑石和全氟辛基磺酸钾混合，加入到去离子水中, 搅拌分散均匀，加入硝酸维持体系pH 值在5之间，室温搅拌反应72 h，将所得产物过滤并用去离子水洗涤至pH=7.5，温度60℃下真空干燥12h，即得到全氟辛基磺酸根插层的水滑石，其中，镁铝水滑石、全氟辛基磺酸钾和去离子水的质量比为1:1:200；
（2）制备全氟辛基磺酸根插层的水滑石和聚酰亚胺的纳米复合材料：将全氟辛基磺酸根插层的水滑石和二氨基二苯醚加入N,N’-二甲基乙酰胺中, 功率200W，时间3h的条件下超声分散；在0 ℃，惰性气体保护和搅拌条件下，加入均苯四甲酸二酐，反应24 h, 得到聚酰胺酸溶液；将聚酰胺酸溶液涂布于玻璃板上，70℃干燥6h后，在100℃加热1h，冷却至室温，将形成的薄膜从玻璃板上剥离，即得到聚酰亚胺纳米复合材料，其中，全氟辛基磺酸根插层的水滑石、二氨基二苯醚、N,N’-二甲基乙酰胺、均苯四甲酸二酐的质量比为1：10：120：11。