具有高的热氧化稳定性的聚酰亚胺粉末的制作方法_4

文档序号:8406642阅读:来源:国知局
r>[0094] 所使用的组分和设置如下:
[0095]
【主权项】
1. 由包含聚酰亚胺粉末的原始粉末生产的成型体,其中该聚酰亚胺聚合物由至少一种 芳族四羧酸二酐组分(A)和至少一种二胺组分(B)组成,其特征在于: 至少一种芳族四羧酸二酐组分(A)由60至lOOmol%的3,3<,4,f-联苯四甲酸二 酐(BPDA)和40到Omol%均苯四甲酸二酐(PMDA)组成,和 至少一种二胺组分(B)是对苯二胺(p-PDA)、间苯二胺(m-PDA)和4,V-二氨基二苯 醚(ODA)的混合物。
2. 根据权利要求1的成型体,其特征在于: 用于生产成型体的原始粉末是一种配混料,该配混料除聚酰亚胺粉末之外还包含 0. 5%至80重量%,优选1%至70重量%,更优选5%至60重量%和最优选10%至50重 量%的添加剂,和/或 在于用于生产成型体的原始粉末是一种配混料,该配混料包含由根据权利要求1的聚 酰亚胺粉末覆盖的添加剂,该覆盖层的层厚度优选为〇.IUm至50ym。
3. 生产成型体的方法,其特征在于: 其是直接成型方法,其中在0. 1至l〇to/cm2,优选2至7to/cm2的高压下,在0°C至l〇〇°C,优选15至40°C的温度下,压缩权利要求1或2中任一项限定的原始粉末,并且然后, 优选在空气或保护气体气氛下,在250 °C至600°C,优选在300至500°C,更优选在350°C至 480°C和最优选在350°C至450°C的温度下,将得到的生坯烧结0. 1至10小时,优选1至3 小时,或 其是热压成型方法,其中在100至1000巴,优选300至500巴的压力下,在高于该聚合 物的玻璃化转变点,优选在300至500°C的温度下,压缩权利要求1或2任一项限定的原始 粉末,直到烧结完全。
4. 聚酰亚胺粉末,其特征在于: 其包含由至少一种芳族四羧酸二酐组分(A)和至少一种二胺组分(B)组成的聚酰亚胺 聚合物, 其中, 至少一种芳族四羧酸二酐组分(A)由60至lOOrnol%的3,3<,4,f-联苯四甲酸二 酐(BPDA)和40到Omol%均苯四甲酸二酐(PMDA)组成,和 至少一种二胺组分(B)是对苯二胺(p-PDA)、间苯二胺(m-PDA)和4,V-二氨基二苯 醚(ODA)的混合物。
5. 根据权利要求4,或作为权利要求1至3中任一项中原始粉末的成分的聚酰亚胺粉 末,其特征在于:该聚酰亚胺粉末的BET比表面积为10至200m2/g,优选为20至150m2/g,更 优选为40至120m2/g,以及最优选为60至100m2/g。
6. 根据权利要求4和5中任一项,或作为权利要求1至3中任一项中原始粉末的成分 的聚酰亚胺粉末,其特征在于: 该芳族四羧酸二酐组分⑷由65至IOOmol%的BPDA和35至Omol%的PMDA,优选由 70至IOOmol%的BPDA和30至Omol%的PMDA,更优选由大于或等于95mol%的BPDA和5 至Omol%的PMDA,并最优选由IOOmol%的BPDA组成。
7. 根据权利要求4至6中任一项,或作为权利要求1至3中任一项中原始粉末的成分 的聚酰亚胺粉末,其特征在于: 该二胺组分(B)由60至99mol%的PDA和40至Imol%的ODA,优选由65至95mol% 的PDA和35至5mol%的0DA,以及更优选由65至80mol%的PDA和35至20mol%的ODA组 成,其中PDA是p-PDA和m-PDA的混合物,并且其中p-PDA与m-PDA的比例优选为5 : 95至 95 : 5,更优选为20 : 80至95 : 5,甚至更优选为50 : 50至95 : 5,特别优选为60 : 40 至85 : 15,和非常特别优选为60 : 40至70 : 30。
8. 根据权利要求4至7中任一项,或作为权利要求1至3中任一项中原始粉末的成分 的聚酰亚胺粉末,其特征在于: 其在生产模制品和烧结之前,在浓硫酸中的特性粘度为10至l〇〇ml/g,优选为15至 80ml/g,以及更优选为20至50ml/g,和/或 在于其粒度d90为1至300ym,优选为5至150ym,更优选为10至100ym,以及特别 优选为15至80ym。
9. 生产聚酰亚胺粉末的方法,其特征在于: 其包括下列步骤: i) 在非质子偶极溶剂中,由至少一种权利要求4和6中任一项限定的芳族四羧酸二酐 组分(A)和至少一种由权利要求4和7中任一项限定的二胺组分(B)制备聚酰胺酸, ii) 将该聚酰胺酸进行酰亚胺化, iii) 使形成的聚酰亚胺沉淀, iv) 洗涤该聚酰亚胺粉末, V)干燥该聚酰亚胺粉末, 其中,步骤ii)和iii)可以分别进行或在一个步骤中一起进行,以及步骤iv)和V)可 以不同顺序进行。
10. 根据权利要求9的方法,其特征在于: 在催化剂和任选的沉淀助剂存在下,使得自步骤i)、步骤ii)的聚酰胺酸,优选连续 地,传送进入沸腾的非质子偶极溶剂中,并将形成的反应的水从体系中连续除去,优选通过 蒸馏除去,使所形成的聚酰亚胺沉淀,以使得方法步骤ii)和iii)彼此结合。
11. 根据权利要求9或10的方法,其特征在于: 步骤i)和/或ii)中使用的非质子偶极溶剂是选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲 基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、环丁砜、吡啶及其混合物的溶剂, 和/或 在于步骤i)的反应在-l〇°C至80°C,优选0至30°C的温度下进行, 和/或 步骤ii)中使用酸或胺催化剂,优选无机酸,更优选磷酸或苯膦酸, 和/或 将不能溶解于溶剂的物质用作步骤ii)或iii)中的沉淀助剂,优选无机物质,更优选 热解法二氧化硅、热解法金属氧化物、石墨或碱金属盐。
12. 根据权利要求9至11中任一项的方法,其特征在于: 通过洗涤和/或通过蒸发,将溶剂从步骤iii)后获得的悬浮液中除去,并且在步骤iv) 和/或v)中,通过洗涤将催化剂除去,优选降低到残留溶剂含量为小于或等于1重量%,优 选为0. 001 %至0. 5重量%,更优选为< 0. 1重量%和最优选为< 0. 01%。
13. 根据权利要求9至12中任一项的方法,其特征在于: 该聚酰亚胺粉末在步骤V)中干燥,优选通过喷雾干燥,在50至200°C,优选50至 150°C,更优选60至140°C,甚至更优选70至130°C和特别优选80至120°C的温度下干燥。
14. 生产由聚酰亚胺粉末和添加剂组成的配混料的方法,其特征在于:将得自权利要 求9的方法步骤i)的聚酰胺酸或得自权利要求9的步骤ii)至V)之一的聚酰亚胺粉末, 以干燥形式或在悬浮液中与添加剂混合,其中添加剂,优选填料或填料混合物的量基于聚 酰亚胺或聚酰胺酸的量计为〇. 1重量%至90重量%。
15. 根据权利要求1和2中任一项的成型体的用途,任选在标准机械和热加工以及成型 工艺后,作为玻璃工业的钳子,或作为轴承和滚柱衬套、垫圈和密封圈、导向装置、阀座、关 闭阀、制动衬片,涡轮增压器或压缩机的阀门,轴承组件例如轴承罩或球,在电子工业中作 为火花塞、测试插座和晶片夹持器,电和热绝缘组件、压缩机的活塞环、变速箱的承压环、耐 辐射和耐化学的管道密封、摩擦衬片、气相色谱法中粘结有合成树脂的金刚石工具或套圈。
【专利摘要】本发明涉及具有高的热氧化稳定性的成型体,其可以通过直接成型和热压成型方法制备,并且涉及用于生产该成型体的新型聚酰亚胺粉末,以及涉及生产该聚酰亚胺粉末的方法。
【IPC分类】C08K3-04, C08L79-08, C08G73-10, C08K3-36, C08J3-12
【公开号】CN104725635
【申请号】CN201410858505
【发明人】M·翁格兰克, C·毛雷尔, D·丹泽尔, H·勒格尔, J·埃德
【申请人】赢创纤维有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月16日
【公告号】EP2886583A1, US20150166730
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