本發(fā)明涉及高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料制備的，尤其是涉及一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、泡沫材料是一種理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，具有良好的減振、吸能、隔音、隔熱等性能。隨著社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)耐高溫、高強(qiáng)度等特性的高性能泡沫的需求日益增長(zhǎng)，目前的一些常見泡沫已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求，聚酰亞胺泡沫聚合較高的耐溫性能和耐候性能，但是其強(qiáng)度不高，限制了它的使用場(chǎng)景。

2、針對(duì)上述相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的聚酰亞胺泡沫材料強(qiáng)度不高，其機(jī)械性能和韌性較差，不能滿足現(xiàn)有輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料對(duì)其力學(xué)性能的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了改善現(xiàn)有生產(chǎn)的泡沫銅力學(xué)性能不佳的缺陷，本技術(shù)提供一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料，包括以下重量份物質(zhì)：

4、20-50份含氟單體、10-20份雙馬來酰亞胺、20-40份聚合mdi、10-40份溶劑、1-5份低分子醇、0.1-1.0份引發(fā)劑、3-8份穩(wěn)泡劑、0.1-3.0份催化劑和3-10份發(fā)泡劑。

5、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)先通過引入含氟單體，更加提高其耐溫性能，再引入雙馬來酰亞胺樹脂，通過將含氟聚酰亞胺與雙馬來酰亞胺制成互穿網(wǎng)絡(luò)泡沫材料，使得含氟聚酰亞胺泡沫力學(xué)性能大幅度提高，同時(shí)提高其耐熱性能。

6、進(jìn)一步的，所述含氟單體包括六氟二酐、4,4'-氧基雙[3-(三氟甲基)苯胺]、4,4'-氧基雙[3-(氧三氟甲基)苯胺]、4,4'-氧基雙[3-氟苯胺]、2-(三氟甲基)-1,4-對(duì)苯二胺、2-(氧三氟甲基)-1,4-對(duì)苯二胺、2-氟-1,4-對(duì)苯二胺、2,2'-雙(三氟甲基)二氨基聯(lián)苯、2,2'-雙(氧三氟甲基)二氨基聯(lián)苯和2,2'-雙(氟)二氨基聯(lián)苯中的一種或多種。

7、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)優(yōu)化了含氟單體的組分，其中含氟單體的加入提高了材料的耐高溫性能，通過這些單體的組合不僅提升了泡沫的結(jié)構(gòu)完整性，還增加了材料相對(duì)惰性，進(jìn)而在極端環(huán)境下的使用穩(wěn)定性顯著提高。通過多種含氟單體的協(xié)同作用，所制備的泡沫材料在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效抵御高溫、溶劑及化學(xué)試劑的侵蝕，延長(zhǎng)了材料的使用壽命。

8、進(jìn)一步的，所述雙馬來酰亞胺樹脂包括n，n＇-（4，4-亞甲基二苯基）雙馬來酰亞胺、2，2?＇-二[4-(4-順丁烯二酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷，雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來酰亞胺基苯基)甲烷的一種或幾種。

9、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)優(yōu)化了雙馬來酰亞胺樹脂的選擇，使得泡沫材料能夠?qū)崿F(xiàn)高交聯(lián)度及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。n，n’-(4，4-亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺和2，2’-二[4-(4-順丁烯二酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷等樹脂成分，能在反應(yīng)過程中形成密集的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性。此外，這些樹脂的引入能夠改善泡沫材料的韌性，從而在承受外界沖擊時(shí)表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。

10、進(jìn)一步的，所述聚合mdi包括pm-200、44v20、m20s、5005、mr-200、m200、papi?27、papi?13中的一種或多種。

11、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)優(yōu)化了聚合mdi的組分，通過選用上述聚合mdi，使其在發(fā)泡過程中能夠形成穩(wěn)定的氣泡結(jié)構(gòu)，使得最終得到的泡沫具有良好的密度和彈性。同時(shí)，聚合mdi的廣泛適應(yīng)性使得其能夠與其他成分形成良好的相容性，促進(jìn)復(fù)合材料的均勻性和強(qiáng)度。這些特性使得制備出的泡沫材料不僅在物理性能上達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，還能夠滿足高溫和嚴(yán)苛環(huán)境下的長(zhǎng)時(shí)間使用需求。

12、進(jìn)一步的，所述溶劑包括dmf、dmac、nmp、dmso中的一種或多種。

13、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)優(yōu)化了溶劑組分，通過選用的合適的溶劑能夠有效溶解含氟單體和雙馬來酰亞胺樹脂，確保其在反應(yīng)過程中的充分混合與反應(yīng)。溶劑的極性和揮發(fā)性影響了泡沫的形成過程，適宜的溶劑組合能夠提高泡沫的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。同時(shí)，使用適量的溶劑能夠控制反應(yīng)體系的黏度，優(yōu)化泡沫的發(fā)泡效果，使得最終材料在結(jié)構(gòu)上更加均勻。此外，溶劑的選擇在材料的后處理和固化過程中也起著關(guān)鍵作用，確保最終產(chǎn)品具備優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)。

14、進(jìn)一步的，所述低分子醇包括ch3oh、c2h5oh、c3h7oh中的一種或多種。

15、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)通過添加低分子醇作為發(fā)泡過程中的反應(yīng)介質(zhì)，能夠促進(jìn)氣體的生成及分散，從而形成均勻而穩(wěn)定的泡沫結(jié)構(gòu)。低分子醇的引入也有助于降低反應(yīng)體系的黏度，改善混合性能，使得各組分能夠更好地融合。此外，低分子醇還能影響發(fā)泡過程中的相分離行為，提高泡沫的抗壓強(qiáng)度和耐熱性，從而增強(qiáng)材料的應(yīng)用性能。最終，所制備的泡沫材料在多種工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出更好的機(jī)械性能和穩(wěn)定性，滿足高性能要求。

16、進(jìn)一步的，所述穩(wěn)泡劑包括ofx-0193、ofx-8417、ofx-8468、l550、l540、l580、l668、l5333中的一種或多種

17、進(jìn)一步的，所述催化劑包括三亞乙基二胺、n-甲基嗎啉、n,n'-二乙基哌嗪、n,n’-二乙基-2-甲基哌嗪、n-2-羥基丙基二甲基嗎啉、三乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、異辛酸鉀、油酸鉀、異辛酸鈷中的一種或多種。

18、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)通過篩選合適的催化劑使其在泡沫材料的制備中起著關(guān)鍵的促進(jìn)反應(yīng)速度和提高交聯(lián)度的作用。

19、進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑包括丙酮、水、甲醇、乙醇、環(huán)戊烷、異戊烷中的一種或多種。

20、第二方面，本技術(shù)提供了一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料的制備方法，采用以下技術(shù)方案：

21、一種高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料的制備方法，包括以下制備步驟：

22、s1、將含氟單體加入溶劑中，再加入低分子醇回流反應(yīng)收集得透明溶液；

23、s2、將雙馬來酰亞胺樹脂加入透明溶液中，保溫反應(yīng)收集得到預(yù)聚體溶液；

24、s3、待預(yù)聚體溶液冷卻到室溫，加入催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、引發(fā)劑攪拌均勻，得到混合溶液；

25、s4、將混合溶液和聚合mdi攪拌混合并注入模具中，室溫發(fā)泡成型，靜置處理，收集得泡沫體；

26、s5、取泡沫體進(jìn)行烘烤固化，即可制備得所述高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料。

27、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)優(yōu)化了通過優(yōu)化了高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料的制備方法，通過精確的操作和控制條件，確保了高強(qiáng)度含氟聚酰亞胺泡沫材料的成功合成，從而生產(chǎn)出具有高強(qiáng)度、耐高溫、的含氟聚酰亞胺泡沫材料，適用于要求嚴(yán)格的工業(yè)需求。

28、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

29、第一、本技術(shù)先通過引入含氟單體，更加提高其耐溫性能，再引入雙馬來酰亞胺樹脂，通過將含氟聚酰亞胺與雙馬來酰亞胺制成互穿網(wǎng)絡(luò)泡沫材料，使得含氟聚酰亞胺泡沫力學(xué)性能大幅度提高，同時(shí)提高其耐熱性能。

30、第二、本技術(shù)優(yōu)化了含氟單體的組分，其中含氟單體的加入提高了材料的耐高溫性能，通過這些單體的組合不僅提升了泡沫的結(jié)構(gòu)完整性，還增加了材料相對(duì)惰性，進(jìn)而在極端環(huán)境下的使用穩(wěn)定性顯著提高。通過多種含氟單體的協(xié)同作用，所制備的泡沫材料在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效抵御高溫、溶劑及化學(xué)試劑的侵蝕，延長(zhǎng)了材料的使用壽命。

31、第三、本技術(shù)優(yōu)化了雙馬來酰亞胺樹脂的選擇，使得泡沫材料能夠?qū)崿F(xiàn)高交聯(lián)度及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。n，n’-(4，4-亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺和2，2’-二[4-(4-順丁烯二酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷等樹脂成分，能在反應(yīng)過程中形成密集的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性。此外，這些樹脂的引入能夠改善泡沫材料的韌性，從而在承受外界沖擊時(shí)表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。