本發明涉及一種聚酰亞胺樹脂的熱亞胺化方法。

背景技術：

聚酰亞胺是一種在分子主鏈中含有酰亞胺基團的特種工程塑料，具有優良的耐高溫性、力學性能、耐化學品性能、耐磨性能、尺寸穩定性和絕緣性等特性。在工程機械、汽車工業、航空航天及軍事工業等領域具有廣闊的應用前景。

制備聚酰亞胺的方法通常分為兩步，首先溶液縮聚合成聚酰胺酸，然后通過化學或者熱亞胺化法合成聚酰胺酸。對于可溶熱塑性聚酰亞胺而言，無法如傳統聚酰亞胺通過溶液化學亞胺化并沉淀析出獲得聚酰亞胺樹脂，而是呈均相聚合物溶液，需要通過其他聚合物分離工程實現聚酰亞胺樹脂與溶液的分離，經過分離得到聚酰亞胺樹脂還需高溫干燥并脫除殘余溶劑等步驟獲得最終聚酰亞胺產品。

聚酰亞胺的熱亞胺化又可分為溶液熱亞胺化和固相熱亞胺化。溶液熱亞胺化對聚酰胺酸前體的溶解性及固含量有特別要求，而且需加入共沸脫水試劑除去亞胺化過程中脫除的小分子水(如CN03116356)。固相熱亞胺化適用范圍廣，可適用于所有聚酰胺酸的亞胺化過程，設備要求低，處理量大。但是固相熱亞胺化存在均勻性差，顏色發灰，容易粘結團聚等問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是現有技術中固相熱亞胺化存在均勻性差、顏色發灰、容易粘結團聚的問題，提供一種新的聚酰亞胺樹脂的熱亞胺化方法。該方法具有均勻性好、樹脂顏色均勻且不易團聚、結焦的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種聚酰亞胺樹脂的熱亞胺化方法，包括以下步驟：

A)將聚酰亞胺樹脂粉碎至平均粒徑為10-200μm；

B)聚酰胺酸樹脂中的殘余溶劑含量控制在1-15wt％；

C)將聚酰胺酸樹脂置于動態真空熱亞胺化設備中進行熱亞胺化，熱亞胺化溫度為200-300℃，真空壓力為0.05Pa-20KPa，亞胺化后的聚酰亞胺樹脂亞胺化程度＞80％。

上述技術方案中，優選地，所述粉碎采用包括機械粉碎、氣流粉碎、研磨及低溫粉碎中的一種。

上述技術方案中，優選地，所述的殘余溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的至少一種。

上述技術方案中，優選地，將聚酰亞胺樹脂前體聚酰胺酸粉碎至平均粒徑為20-100μm；聚酰胺酸樹脂中的殘余溶劑含量控制在2-10wt％。

上述技術方案中，優選地，熱亞胺化時間為0.5～3h。

上述技術方案中，優選地，熱亞胺化設備包括真空雙錐回轉烘箱，真空滾筒式烘箱以及真空旋轉烘箱中的一種。

本發明提供一種聚酰亞胺樹脂的熱亞胺化方法，包括將聚酰亞胺樹脂前體聚酰胺酸樹脂粉碎至平均粒徑為10-200μm的細顆粒；控制聚酰胺酸樹脂中的殘余溶劑含量為1-15％。最后，將上述聚酰胺酸樹脂置于動態真空熱亞胺化設備中進行熱亞胺化。本發明熱亞胺化設備簡單，亞胺化處理量大，通過調控聚酰胺酸樹脂的粒徑和殘余溶劑含量并結合動態真空熱亞胺化，改善了聚酰亞胺樹脂顏色、亞胺化均勻性及可調性，取得了較好的技術效果。

下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

具體實施方式

實施例1

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經甲醇洗滌，在150℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基乙酰胺含量為1wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過超微機械粉碎后，保持平均粒徑為102μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空滾筒式烘箱中，真空壓力為20KPa，熱亞胺化溫度為200℃，亞胺化時間0.5h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為82％。

實施例2

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在乙醇中沉淀析出，經乙醇洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基乙酰胺含量為10wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過超微機械粉碎后，其平均粒徑為102μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空滾筒式烘箱中，真空壓力維持在10KPa，熱亞胺化溫度為300℃，亞胺化時間3h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為97％。

實施例3

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在丙酮中沉淀析出，經丙酮洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基甲酰胺含量為5wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過高速粉碎機粉碎后，其平均粒徑為200μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空旋轉烘箱中，真空壓力為0.05Pa，熱亞胺化溫度為250℃，亞胺化時間2h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為95％。

實施例4

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經甲醇洗滌，在50℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N,N-二甲基甲酰胺含量為15wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過高速粉碎機粉碎后，保持平均粒徑為200μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空旋轉烘箱中，真空壓力為10KPa，熱亞胺化溫度為200℃，亞胺化時間2h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為80％。

實施例5

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經甲醇洗滌，在100℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N-甲基吡咯烷酮含量為8wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過氣流粉碎機粉碎后，保持平均粒徑為10μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空雙錐回轉烘箱中，真空壓力為0.05Pa，熱亞胺化溫度為300℃，亞胺化時間0.5h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為98％。

實施例6

聚合得到的聚酰胺酸聚合物漿液在甲醇中沉淀析出，經甲醇洗滌，在150℃下干燥獲得聚酰胺酸顆粒，其中殘余溶劑N-甲基吡咯烷酮含量為1wt％，上述聚酰胺酸樹脂經過氣流粉碎機粉碎后，保持平均粒徑為10μm。將該聚酰胺酸樹脂顆粒置于真空雙錐回轉烘箱中，真空壓力為20KPa，熱亞胺化溫度為250℃，亞胺化時間1h。聚酰亞胺樹脂亞胺化程度為94％。

顯然，采用本發明的方法，將聚酰亞胺樹脂前體聚酰胺酸樹脂粉碎至平均粒徑為10-200μm的細顆粒；控制聚酰胺酸樹脂中的殘余溶劑含量為1-15％，然后將上述聚酰胺酸樹脂置于動態真空熱亞胺化設備中進行熱亞胺化。本發明熱亞胺化設備簡單，亞胺化處理量大，通過調控聚酰胺酸樹脂的粒徑和殘余溶劑含量并結合動態真空熱亞胺化，改善了聚酰亞胺樹脂顏色、亞胺化均勻性及可調性，取得了較好的技術效果。