称取1. 0克聚氧化乙烯表面活性剂、0. 3克氟碳表面活性剂、1. 5克AK8805泡沫稳 定剂、1. 5克去离子水和1克复配催化剂，搅拌混合均匀得到助剂混合液。将助剂混合液与 10克PAPI-同加入到上述发泡A料中，以机械搅拌桨快速将混合料浆搅拌均匀，待混合物 开始发泡并起升时迅速倒入模具中自由发泡。泡沫中间体在室温环境下静置5分钟后，转 入预先加热至200°C的电热鼓风干燥箱中固化120分钟，得到具有规整泡孔结构的柔性聚 酰亚胺泡沫。所制得的柔性聚酰亚胺泡沫呈橙黄色；可三维180°自由折叠、弯曲而不发生 开裂现象；回弹性能优良，压缩载荷卸除后能够迅速恢复形变；扫描电镜测试结果显示横 向及纵向均呈现出规整的泡孔结构，无纵向并泡现象发生。
[0029] 实施实例2
[0030] 按照实施实例1中所述配方制备相同质量的羧酸酯溶液和助剂混合液。向羧酸酯 溶液中加入15克PAPI，在室温和氮气氛围条件下混合搅拌反应30分钟。随后将上述混合 溶液放入真空箱，缓慢抽真空直至真空度达到〇.IMPa，保持真空至混合溶液中不再有气泡 产生后卸压取出混合料浆，得到发泡A料。
[0031] 将预先配置好的助剂混合液与5克PAPI-同加入到上述发泡A料中，以机械搅拌 桨快速将混合料浆搅拌均匀，待混合物开始发泡并起升时迅速倒入模具中自由发泡。泡沫 中间体在室温环境下静置5分钟后，转入预先加热至200°C的电热鼓风干燥箱中固化120分 钟，制得具有规整泡孔结构的柔性聚酰亚胺泡沫。所制得的柔性聚酰亚胺泡沫呈橙黄色；可 三维180°自由折叠、弯曲而不发生开裂现象；回弹性能优良，压缩载荷卸除后能够迅速恢 复形变；扫描电镜测试结果显示横向及纵向均呈现出规整的泡孔结构，无纵向并泡现象发 生。
[0032] 实施实例3
[0033] 在50ml三口烧瓶中，加入15克N，N-二甲基甲酰胺和10. 9克PMDA并加入磁子， 接上回流冷凝管通入冷却水，放入油浴锅中并加热搅拌至50°C。随后停止加热，以恒压滴液 漏斗向三口烧瓶中滴入3. 2克甲醇与PMDA发生酯化反应，滴加速度为2-3毫升每分钟，使 酯化反应时间为2-3小时。待酯化反应进行完全，溶液重新澄清透明后，电磁搅拌器停止搅 拌，将上述溶液静置降至室温，制得接近无色的羧酸酯溶液，避光储存待用。
[0034]按照实施实例1中所述配方制备相同质量的助剂混合液。
[0035] 向所述的羧酸酯溶液中加入10克MDI-50,在室温和氮气氛围条件下混合搅拌反 应25分钟。随后将上述混合溶液放入真空箱，缓慢抽真空直至真空度达到0.IMPa，保持真 空至混合溶液中不再有气泡产生后卸压取出混合料浆，得到发泡A料。
[0036] 将预先配置好的助剂混合液与8克MDI-50 -同加入到上述发泡A料中，以机械搅 拌桨快速将混合料浆搅拌均匀，待混合物开始发泡并起升时迅速倒入模具中自由发泡。泡 沫中间体在室温环境下静置5分钟后，转入预先加热至200°C的电热鼓风干燥箱中固化120 分钟，制得具有规整泡孔结构的柔性聚酰亚胺泡沫。所制得的柔性聚酰亚胺泡沫呈橙黄色； 可三维180°自由折叠、弯曲而不发生开裂现象；回弹性能优良，压缩载荷卸除后能够迅速 恢复形变；扫描电镜测试结果显示横向及纵向均呈现出规整的泡孔结构，无纵向并泡现象 发生。
[0037] 实施实例4
[0038] 按照实施实例3中所述配方制备相同质量的羧酸酯溶液和助剂混合液。向羧酸酯 溶液中加入10克MDI-50,在室温和氮气氛围条件下混合搅拌反应25分钟。随后将上述混 合溶液放入真空箱，缓慢抽真空直至真空度达到〇.IMPa，保持真空至混合溶液中不再有气 泡产生后卸压取出混合料浆，得到发泡A料。
[0039] 将预先配置好的助剂混合液与10克PAPI-同加入到上述发泡A料中，以机械搅 拌桨快速将混合料浆搅拌均匀，待混合物开始发泡并起升时迅速倒入模具中自由发泡。泡 沫中间体在室温环境下静置5分钟后，转入预先加热至200°C的电热鼓风干燥箱中固化120 分钟，制得具有规整泡孔结构的柔性异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫。所制得的柔性聚酰亚胺泡 沫呈橙黄色；可三维180°自由折叠、弯曲而不发生开裂现象；回弹性能优良，压缩载荷卸 除后能够迅速恢复形变；扫描电镜测试结果显示横向及纵向均呈现出规整的泡孔结构，无 纵向并泡现象发生。
【主权项】
1. 一种具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特征是：物料化学组 成的质量分数为多元芳香酐20-50份、极性溶剂30-80份、脂肪醇1-6份、泡沫稳定剂1-3 份、表面活性剂1-3份、催化剂1-2份、去离子水1-3份和多异氰酸酯20-40份，包括如下步 骤： (1) 多元芳香酐衍生物羧酸酯溶液制备 向容器中加入极性溶剂和多元芳香酐，搅拌并置于油浴锅中加热，待温度达到40-70°C 时向其中加入脂肪醇进行酯化反应，反应2-3小时后形成澄清透明的羧酸酯溶液，静置降 温至室温待用； (2) 发泡A料的制备： 室温条件下向步骤（1)所制得的羧酸酯溶液中加入多异氰酸酯，在氮气氛围条件下搅 拌反应10-30分钟后放入真空箱中，抽真空至真空度达到0.1 MPa，保持此真空度，待混合液 中不再有气泡产生后卸压取出，得到发泡A料； (3) 将催化剂、表面活性剂、泡沫稳定剂和去离子水搅拌混合均匀后得到助剂混合液； (4) 室温下依次向发泡A料中加入多异氰酸酯和助剂混合液，搅拌均匀后倒入模具中 自由发泡成型得到泡沫中间体； 5)将泡沫中间体放入在180-240°C条件下加热固化2-3小时制得具有规整泡孔结构的 柔性聚酰亚胺泡沫。2. 根据权利要求1所述的具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法， 其特征是：所述的多元芳香酐为均苯四酸二酐、3,3'，4,4'-二苯甲酮四酸二酐、 3,3'，4, 4'-联苯基四酸二酐、3, 3'，4, 4'-二苯醚四酸二酐、3, 3'，4, 4'-联苯基砜 四羧酸二酐、苯六甲酸三酐、三偏苯三酸酐-1，3, 5-苯三酯或1，3, 5-三氧-三（4-苯酐） 苯。3. 根据权利要求1所述的具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特 征是：所述的极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或二甲 基亚砜。4. 根据权利要求1所述的具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特 征是：所述的催化剂为三乙醇胺、三乙烯二胺、辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。5. 根据权利要求1所述的具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法，其特 征是：所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯或多苯基多亚甲基多异氰酸酯。6. 根据权利要求1-5任何一项所述的具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制 备方法，其特征是：所述的发泡A料制备过程所用多异氰酸酯的量为泡沫制备全过程中多 异氰酸酯总用量的10-80%，自由发泡成型过程中向发泡A料中加入的多异氰酸酯用量为 泡沫制备全过程中多异氰酸酯总用量的20-90%。
【专利摘要】本发明提供的是一种具有规整泡孔结构柔性聚酰亚胺泡沫材料的制备方法。首先将多元芳香酐与脂肪醇反应得到多元芳香酐衍生物羧酸酯溶液，随后将羧酸酯溶液与一定量的异氰酸酯混合。混合溶液先在室温条件下预先聚合一段时间，然后再置于真空条件下继续进行聚合反应得到发泡A料。向所制得的发泡A料中加入预先配制好的助剂混合液以及一定量的异氰酸酯，然后进行室温自由发泡得到泡沫中间体。泡沫中间体经高温固化处理，获得具有良好柔韧性以及规整泡孔结构的聚酰亚胺泡沫。本发明制备的柔性泡沫材料可实现三维180°自由折叠而不发生开裂现象；回弹性能优良，压缩载荷卸除后能够迅速恢复形变；泡孔结构呈半闭孔状态，均匀且规整。
【IPC分类】C08G73/10, C08J9/08
【公开号】CN105237766
【申请号】CN201510622282
【发明人】韩世辉, 孙高辉, 王文鹏, 刘连河, 魏浩, 王洪良
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月25日