本发明涉及一种聚酰亚胺树脂的热亚胺化方法。
背景技术：
聚酰亚胺是一种在分子主链中含有酰亚胺基团的特种工程塑料，具有优良的耐高温性、力学性能、耐化学品性能、耐磨性能、尺寸稳定性和绝缘性等特性。在工程机械、汽车工业、航空航天及军事工业等领域具有广阔的应用前景。
制备聚酰亚胺的方法通常分为两步，首先溶液缩聚合成聚酰胺酸，然后通过化学或者热亚胺化法合成聚酰胺酸。对于可溶热塑性聚酰亚胺而言，无法如传统聚酰亚胺通过溶液化学亚胺化并沉淀析出获得聚酰亚胺树脂，而是呈均相聚合物溶液，需要通过其他聚合物分离工程实现聚酰亚胺树脂与溶液的分离，经过分离得到聚酰亚胺树脂还需高温干燥并脱除残余溶剂等步骤获得最终聚酰亚胺产品。
聚酰亚胺的热亚胺化又可分为溶液热亚胺化和固相热亚胺化。溶液热亚胺化对聚酰胺酸前体的溶解性及固含量有特别要求，而且需加入共沸脱水试剂除去亚胺化过程中脱除的小分子水(如CN03116356)。固相热亚胺化适用范围广，可适用于所有聚酰胺酸的亚胺化过程，设备要求低，处理量大。但是固相热亚胺化存在均匀性差，颜色发灰，容易粘结团聚等问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有技术中固相热亚胺化存在均匀性差、颜色发灰、容易粘结团聚的问题，提供一种新的聚酰亚胺树脂的热亚胺化方法。该方法具有均匀性好、树脂颜色均匀且不易团聚、结焦的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种聚酰亚胺树脂的热亚胺化方法，包括以下步骤：
A)将聚酰亚胺树脂粉碎至平均粒径为10-200μm；
B)聚酰胺酸树脂中的残余溶剂含量控制在1-15wt％；
C)将聚酰胺酸树脂置于动态真空热亚胺化设备中进行热亚胺化，热亚胺化温度为200-300℃，真空压力为0.05Pa-20KPa，亚胺化后的聚酰亚胺树脂亚胺化程度＞80％。
上述技术方案中，优选地，所述粉碎采用包括机械粉碎、气流粉碎、研磨及低温粉碎中的一种。
上述技术方案中，优选地，所述的残余溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，将聚酰亚胺树脂前体聚酰胺酸粉碎至平均粒径为20-100μm；聚酰胺酸树脂中的残余溶剂含量控制在2-10wt％。
上述技术方案中，优选地，热亚胺化时间为0.5～3h。
上述技术方案中，优选地，热亚胺化设备包括真空双锥回转烘箱，真空滚筒式烘箱以及真空旋转烘箱中的一种。
本发明提供一种聚酰亚胺树脂的热亚胺化方法，包括将聚酰亚胺树脂前体聚酰胺酸树脂粉碎至平均粒径为10-200μm的细颗粒；控制聚酰胺酸树脂中的残余溶剂含量为1-15％。最后，将上述聚酰胺酸树脂置于动态真空热亚胺化设备中进行热亚胺化。本发明热亚胺化设备简单，亚胺化处理量大，通过调控聚酰胺酸树脂的粒径和残余溶剂含量并结合动态真空热亚胺化，改善了聚酰亚胺树脂颜色、亚胺化均匀性及可调性，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
实施例1
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在甲醇中沉淀析出，经甲醇洗涤，在150℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N,N-二甲基乙酰胺含量为1wt％，上述聚酰胺酸树脂经过超微机械粉碎后，保持平均粒径为102μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空滚筒式烘箱中，真空压力为20KPa，热亚胺化温度为200℃，亚胺化时间0.5h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为82％。
实施例2
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在乙醇中沉淀析出，经乙醇洗涤，在100℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N,N-二甲基乙酰胺含量为10wt％，上述聚酰胺酸树脂经过超微机械粉碎后，其平均粒径为102μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空滚筒式烘箱中，真空压力维持在10KPa，热亚胺化温度为300℃，亚胺化时间3h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为97％。
实施例3
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在丙酮中沉淀析出，经丙酮洗涤，在100℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N,N-二甲基甲酰胺含量为5wt％，上述聚酰胺酸树脂经过高速粉碎机粉碎后，其平均粒径为200μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空旋转烘箱中，真空压力为0.05Pa，热亚胺化温度为250℃，亚胺化时间2h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为95％。
实施例4
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在甲醇中沉淀析出，经甲醇洗涤，在50℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N,N-二甲基甲酰胺含量为15wt％，上述聚酰胺酸树脂经过高速粉碎机粉碎后，保持平均粒径为200μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空旋转烘箱中，真空压力为10KPa，热亚胺化温度为200℃，亚胺化时间2h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为80％。
实施例5
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在甲醇中沉淀析出，经甲醇洗涤，在100℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N-甲基吡咯烷酮含量为8wt％，上述聚酰胺酸树脂经过气流粉碎机粉碎后，保持平均粒径为10μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空双锥回转烘箱中，真空压力为0.05Pa，热亚胺化温度为300℃，亚胺化时间0.5h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为98％。
实施例6
聚合得到的聚酰胺酸聚合物浆液在甲醇中沉淀析出，经甲醇洗涤，在150℃下干燥获得聚酰胺酸颗粒，其中残余溶剂N-甲基吡咯烷酮含量为1wt％，上述聚酰胺酸树脂经过气流粉碎机粉碎后，保持平均粒径为10μm。将该聚酰胺酸树脂颗粒置于真空双锥回转烘箱中，真空压力为20KPa，热亚胺化温度为250℃，亚胺化时间1h。聚酰亚胺树脂亚胺化程度为94％。
显然，采用本发明的方法，将聚酰亚胺树脂前体聚酰胺酸树脂粉碎至平均粒径为10-200μm的细颗粒；控制聚酰胺酸树脂中的残余溶剂含量为1-15％，然后将上述聚酰胺酸树脂置于动态真空热亚胺化设备中进行热亚胺化。本发明热亚胺化设备简单，亚胺化处理量大，通过调控聚酰胺酸树脂的粒径和残余溶剂含量并结合动态真空热亚胺化，改善了聚酰亚胺树脂颜色、亚胺化均匀性及可调性，取得了较好的技术效果。