專利名稱：增韌型聚酰亞胺層壓板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高溫耐熱材料制造技術領域，具體涉及一種增韌型聚酰亞胺層壓板及其制造方法。
背景技術：
目前，用于生產(chǎn)層壓板的聚酰亞胺樹脂大多采用傳統(tǒng)的MDA固化方式，雖然此方式能夠保證其玻璃化轉變溫度(Tg)在200°C以上，但其存在以下缺陷1、板材韌性差、粘結性差、不易加工；此外，在高壓條件下或運動電機電器中長期使用時，會出現(xiàn)開裂、分層等現(xiàn)象，使用壽命短。2、更為嚴重的是，MDA有毒，其對人體的傷害較大。針對上述第1個缺陷即其韌性差、粘結性差、不易加工的缺點，業(yè)內(nèi)也有人做了大量實驗，試圖對其進行改進，最典型的就是BT改性、酚醛環(huán)氧樹脂改性，此類改進的結果是雖然改進的效果確實很明顯，但在一定程度上犧牲了玻璃化轉變溫度，其耐熱性明顯降低。而業(yè)內(nèi)針對上述第2點缺陷卻始終沒有得到有效地解決。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術存在的上述技術問題，本發(fā)明公開了一種增韌型聚酰亞胺層壓板及其制造方法。本發(fā)明采用聚酰亞胺固化方式-DABPA固化方式。隨著納米級乙基纖維素的應用，其潛在的性能也被逐步發(fā)掘出來。本發(fā)明采用少量的納米級乙基纖維素，并搭配其它改性劑、納米級填料，取得了顯著的技術效果。本發(fā)明采取以下技術方案增韌型聚酰亞胺層壓板，由下列物料混配并壓制而成 (按質(zhì)量比計算)雙馬來酰亞胺單體(BMI) :40.0%2-烯丙基雙酚 A (DABPA) :10.0%F51酚醛環(huán)氧樹脂3. 0 5. 0 %納米級乙基纖維素0. 5 0.7%納米級SiO2 :5. 0% 7.0%%甲酰胺(DMF) 38. 0 41. 0%。本發(fā)明還公開了一種上述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，包括樹脂合成-上膠-疊配-壓制四大步驟，具體如下第一、樹脂合成①樹脂合成工藝a.按配方要求加入甲酰胺(DMF)，攪拌升溫至60 65°C ；b.加入固化劑2-烯丙基雙酚A(DABPA)，攪拌升溫至85 90°C ；c.加入雙馬來酰亞胺單體(BMI)，85 90°C恒溫攪拌至均勻，再加入F51酚醛環(huán)氧樹脂和納米級乙基纖維素；
d.攪拌升溫至120 125°C，恒溫30min，在210°C的條件下，測樹脂凝膠時間(可以選用圓孔法測樹脂凝膠時間)，若凝膠時間< 120s，則停止加熱；若凝膠時間> 120s，保持恒溫120 125°C，每隔15 30min測一次凝膠時間，至凝膠時間為110 120s內(nèi)為止；e.降溫至50°C以下，測凝膠時間，可得凝膠時間在90 1(^S//210°C之間；f.按比例添加納米級SiO2，并補充一定量的甲酰胺(DMF)，常溫攪拌Ih;g.過濾并收集到指定的容器內(nèi)。②樹脂中控指標a.凝膠時間90 105s/210°Cb.樹脂固體含量57士2%第二、上膠將第一步制得的樹脂采用電子級玻璃纖維布經(jīng)過立式上膠機上膠得到半固化片，并按要求切成一定形狀。半固化片的中控指標可以為樹脂含量40 45%半固化片凝膠時間PGQKTC ) 45 60s流動度18 邪讓揮發(fā)分彡0.4%第三、疊配將第二步制得的半固化片按照板材的厚度需要，把一定數(shù)量的半固化片疊配。第四、壓制將第三步疊配好的半固化片與不銹鋼板一對一對應上下疊合，然后送入真空壓機進行壓制，壓制工藝溫度如下先在120°C條件下，壓制30min ；后在150°C條件下，壓制20min ；再在170°C條件下，壓制20min ；最后在240 V條件下，壓制2 4h。本發(fā)明的有益效果在于1)本發(fā)明增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法采用DABPA固化方式，其板材韌性較 MDA固化方式，提高了近80%，玻璃化轉變溫度提高到250°C以上；且，對人體無害。2)與單純的BT改性、酚醛環(huán)氧樹脂改性相比，本發(fā)明能夠保證在大幅度提高板材韌性的同時，玻璃化轉變溫度不會降低。3)本發(fā)明增韌型聚酰亞胺層壓板是典型的IPN結構設計，其使分子結構更緊密， 更有利于提高板材韌性；本發(fā)明的聚酰亞胺層壓板，其韌性在現(xiàn)有的聚酰亞胺層壓板的 3. 5倍以上。
具體實施例方式結合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例1 增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，具體如下第一、樹脂合成選取合成樹脂的物料及其參數(shù)BMI (g) 200
DABPA(g) 50F51(g) 25納米級乙基纖維素(g) 3納米級SiO2 (g) 30DMF (g) 192然后按以下步驟進行a.加入甲酰胺(DMF)，攪拌升溫至60 65°C ；b.加入固化劑2-烯丙基雙酚A (DABPA)，攪拌升溫至85 90°C ；c.加入雙馬來酰亞胺單體(BMI)，85 90°C恒溫攪拌至均勻，再加入F51酚醛環(huán)氧樹脂和納米級乙基纖維素；d.攪拌升溫至120 125°C，恒溫30min，測樹脂凝膠時間；e.每隔15 30min測一次凝膠時間，至凝膠時間為110 120s止；f，降溫至50°C以下，測凝膠時間；g.按比例添加納米級SiO2，并補充一定量的甲酰胺(DMF)，常溫攪拌Ih;h.過濾并收集到指定的容器內(nèi)。樹脂中控指標樹脂凝膠時間(s/210°C) 100. 5樹脂固體含量(％ ) 58. 2。第二、上膠將第一步制得的樹脂采用電子級玻璃纖維布經(jīng)過立式上膠機上膠得到半固化片，按要求切成一定形狀；半固化片參數(shù)半固化片樹脂含量(％ )42. 4半固化片凝膠時間(s/210°C )46半固化片流動度(mm) 21半固化片揮發(fā)分(％ )0. 22。第三、疊配將第二步制得的半固化片按照板材的厚度需要，把數(shù)片半固化片疊配。第四、壓制將第三步疊配好的半固化片與不銹鋼板一對一對應疊合，然后送入真空壓機進行壓制，壓制工藝溫度如下先在120°C條件下，壓制30min ；后在150°C條件下，壓制20min ；再在170°C條件下，壓制20min ；最后在240 V條件下，壓制2 4h。層壓板壓制參數(shù)壓制板材厚度(mm) 2. 0壓制總時間(min)220恒溫時間(min)150。所制得的層壓板的特性板材Tg (°C 063.07
板材韌性35。
實施例2
本實施例與實施例一的不同之處在于
樹脂合成參數(shù)
BMI(g) 200
DABPA(g) 50
F51(g) 15
納米級乙基纖維素(g) 2. 5
納米級 SiO2 (g) 30
DMF(g) 202. 5
(本實施例降低了 F51和納米級乙基纖維素的含量。)
樹脂凝膠時間(s/210°C ) :98. 0
樹脂固體含量(％ ) :57.9
半固化片參數(shù)
半固化片樹脂含量(％) =44.3
半固化片凝膠時間(s/210°C ) 50
半固化片流動度(mm) 23
半固化片揮發(fā)分(％) 0. 30
層壓板壓制參數(shù)
壓制板材厚度(mm) 2. 0
壓制總時間(min) 220
恒溫時間(min) 150
所制得的層壓板的特性
板材 Tg(°C ) 260. 56
板材韌性33。
本實施例其它內(nèi)容可參考實施例一。
實施例3
本實施例與實施例一的不同之處在于
樹脂合成參數(shù)
BMI (g) 200
DABPA(g) 50
F51(g) 25
納米級乙基纖維素(g) 3.5
納米級 SiO2 (g) 25
DMF (g) 196. 5
樹脂凝膠時間(s/210°C ) :93. 7
樹脂固體含量(％ ) :58.0
半固化片參數(shù)
半固化片樹脂含量(％) 42.0
半固化片凝膠時間(s/210°C ) 48半固化片流動度(mm) :19半固化片揮發(fā)分(％) 0.21層壓板壓制參數(shù)壓制板材厚度(mm) :2.0壓制總時間(min) :220恒溫時間(min):150所制得的層壓板的特性板材Tg (°C ) :256.99板材韌性38。本實施例其它內(nèi)容可參考實施例一。實施例4:本實施例與實施例一的不同之處在于樹脂合成參數(shù)BMI (g) 200DABPA(g) 50F51(g) 20納米級乙基纖維素(g) 3納米級SiO2 (g) 35DMF (g) 192樹脂凝膠時間(s/210°C) :103. 4樹脂固體含量(％) :58.3半固化片參數(shù)半固化片樹脂含量(％ ) 43. 3半固化片凝膠時間(s/210°C ) 45半固化片流動度(mm) :21半固化片揮發(fā)分(％) 0. 27層壓板壓制參數(shù)壓制板材厚度(mm) :2. 0壓制總時間(min) :220恒溫時間(min):150所制得的層壓板的特性板材Tg (°C ) :263.88板材韌性33。本實施例其它內(nèi)容可參考實施例一。上述實施例中，原料可以選取如下生產(chǎn)銷售者雙馬來酰亞胺單體(BMI)湖北華爍科技股份有限公司醫(yī)藥化工新材料事業(yè)部；2-烯丙基雙酚A (DABPA)武漢志晟科技有限公司；F51酚醛環(huán)氧樹脂上海蘇特電氣有限公司；
納米級乙基纖維素上海赫力斯特化工有限公司；納米級SW2 上海百圖高新材料科技有限公司。本領域的普通技術人員應當認識到，本發(fā)明并不限于上述實施例，任何對本發(fā)明的變換、變型都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.增韌型聚酰亞胺層壓板，其特征是由下列物料按質(zhì)量比混配并壓制而成 雙馬來酰亞胺單體40.0%2-烯丙基雙酚A :10. 0% F51酚醛環(huán)氧樹脂:3. 0 5. 0% 納米級乙基纖維素0. 5 0. 7% 納米級 SiO2 :5. 0% 7. 甲酰胺38. 0 41.0%。
2.一種如權利要求1所述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，具體步驟如下 第一、樹脂合成a.加入甲酰胺，攪拌升溫至60 65°C；b.加入固化劑2-烯丙基雙酚A，攪拌升溫至85 90°C；c.加入雙馬來酰亞胺單體，85 90°C恒溫攪拌至均勻，再加入F51酚醛環(huán)氧樹脂和納米級乙基纖維素；d.攪拌升溫至120 125°C，恒溫30min，在210°C的條件下，測樹脂凝膠時間，若凝膠時間彡120s，則停止加熱；若凝膠時間> 120s，保持恒溫120 125°C，每隔15 30min測一次凝膠時間，至凝膠時間為110 120s內(nèi)為止；e.降溫至50°C以下，測凝膠時間，可得凝膠時間在90 10 之間；f.按比例添加納米級SiO2,并補充一定量的甲酰胺，常溫攪拌Ih；g.過濾并收集到指定的容器內(nèi)；第二、上膠將第一步制得的樹脂采用電子級玻璃纖維布經(jīng)過立式上膠機上膠得到半固化片；第三、疊配將第二步制得的半固化片按照板材的厚度需要，把數(shù)片半固化片疊配； 第四、壓制將第三步疊配好的半固化片與不銹鋼板一對一對應疊合，然后送入真空壓機進行壓制，壓制工藝溫度如下 先在120°C條件下，壓制30min ； 后在150°C條件下，壓制20min ； 再在170°C條件下，壓制20min ； 最后在240°C條件下，壓制2 4h。
3.如權利要求2所述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，其特征在于第一步中，樹脂中控指標a.凝膠時間90 105s；b.樹脂固體含量57士 2%。
4.如權利要求2所述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，其特征在于第二步中，半固化片的中控指標為樹脂含量40 45% 半固化片凝膠時間PGQKTC ) 45 60s 流動度18 25mm 揮發(fā)分0.4%。
5.如權利要求2所述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，其特征在于第二步中，制得半固化片后，按要求切成所需的形狀。
6.如權利要求2所述增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法，其特征在于第一步，d 選用圓孔法測樹脂凝膠時間。
全文摘要
本發(fā)明屬于高溫耐熱材料制造技術領域，具體涉及一種增韌型聚酰亞胺層壓板及其制造方法。本發(fā)明增韌型聚酰亞胺層壓板，由下列物料混配并壓制而成(按質(zhì)量比計算)雙馬來酰亞胺單體(BMI)40.0％、2-烯丙基雙酚A(DABPA)10.0％、F51酚醛環(huán)氧樹脂3.0～5.0％、納米級乙基纖維素0.5～0.7％、納米級SiO25.0％～7.0％％、甲酰胺(DMF)38.0～41.0％。本發(fā)明增韌型聚酰亞胺層壓板的制造方法采用DABPA固化方式，其板材韌性較MDA固化方式，提高了近80％，玻璃化轉變溫度提高到250℃以上；且對人體無害。
文檔編號C08L63/04GK102408714SQ20111026706
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者尹惠亭, 沈宗華, 董輝 申請人:浙江華正新材料股份有限公司