專利名稱：聚酰亞胺膜管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于由聚酰亞胺系樹脂或聚酰亞胺及共混材料構(gòu)成的無接縫膜管及其制造方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺高分子材料具有耐高溫性、蠕變性小、耐磨性、耐輻射、機械性能穩(wěn)定和優(yōu)異化學性能，研究人員利用這些特性，將聚酰亞胺高分子材料制成薄膜片、模壓和擠壓管、棒等或絕緣漆等使用。用途為航空航天高性能零部件、耐磨耐高壓的密封自潤滑材料、耐高溫的HF級以上電絕緣材料、電子產(chǎn)品中剛、柔性印刷線路板，芯片封裝材料等，經(jīng)市場調(diào)研這種無接縫膜管應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。
聚酰亞胺高分子材料由于材料特性只能采用流涎法和浸漬法制成0.20mm以下薄膜片材，管材的加工一直采用模壓和擠壓方法，管材的壁厚在1mm以上。
近年來，對聚酰亞胺這種高分子材料不斷進行技術(shù)開發(fā)，目前正在研究使用聚酰亞胺薄膜管是一種引人矚目的技術(shù)。
如前所述，這種聚酰亞胺薄膜管是利用聚酰亞胺高分子材料特性，具有耐磨性、耐高溫、高絕緣和高機械強度。加工聚酰亞胺膜管，因此有一定的技術(shù)要求和難度。如果聚酰亞胺膜管的加工厚度有偏差，會產(chǎn)生不均勻性現(xiàn)象。因此，聚酰亞胺薄膜管的厚度偏差必須盡可能地小。
聚酰亞胺薄膜管的內(nèi)徑差即膜管縱向的內(nèi)徑的誤差，使膜管在轉(zhuǎn)動的情況下會引起膜管在其縱向的位移。因此，對于客戶將膜管多用途時，要求膜管具有高精度加工水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)中存在的不足，提供一種聚酰亞胺膜管及其制造方法它具有高精度加工水平，膜管的厚度偏差小、機械性能穩(wěn)定、化學性能優(yōu)異的聚酰亞胺膜管及其制造方法。
為進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量，我們采用下列方法確定采用園金屬薄管代替圓柱形金屬棒，其中園金屬薄管表面拋光，同時在表面上涂含硅成分脫膜劑，然后烘干使用。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，其特征是，將聚酰胺酸溶液在園金屬薄管的表面旋轉(zhuǎn)流涎形成聚酰胺酸膜管，旋轉(zhuǎn)靜停后，加熱風使聚酰胺酸反應(yīng)進行脫溶劑，至表層半干階段放入亞胺化爐然后依次升溫，最后進行亞胺化閉環(huán)脫水完成反應(yīng)而成的。制成以聚酰亞胺為主要成分的無接縫膜管。
在上述方法中，聚酰胺酸溶液為芳香族系聚酰胺酸，其固化物含量4％-60％。
在上述方法中，聚酰胺酸溶液的流涎厚度為成品厚度1.5-3倍。
在上述方法中，是一面使園金屬薄管旋轉(zhuǎn)一面流涎聚酰胺酸形成膜管。
本發(fā)明的另一特征是，將聚酰胺酸溶液在園金屬薄管表面流涎成形，其一裝置是一面使園金屬薄管旋轉(zhuǎn)一面保持均勻流涎聚酰胺酸，該裝置至少具有以一定調(diào)解流量保持園金屬薄管旋轉(zhuǎn)時將聚酰胺酸溶液在園金屬薄管的表面均勻流涎成膜的聯(lián)動機構(gòu)。其二裝置是加熱風使聚酰胺酸反應(yīng)進行脫溶劑定型，該裝置至少具有以一定速度保持園金屬薄管旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)、使上述聚酰胺酸溶液膜管通過加熱風進行脫溶劑。其三裝置是在上述聚酰胺酸半固化膜管最后進行亞胺化閉環(huán)脫水完成反應(yīng)的機構(gòu)。該裝置至少具有以一定速度保持園金屬薄管旋轉(zhuǎn)并位移的機構(gòu)、并使上述聚酰胺酸溶液膜管通過依次升溫進行亞胺化閉環(huán)脫水。
在上述方法中，如果聚酰亞胺膜管壁厚為0.025mm以上，可以保持圓形。
在上述方法中，亞胺化閉環(huán)反應(yīng)的中途階段如果是聚酰胺酸膜管的壁厚減少率為30-75％的階段， 則聚酰亞胺半固化膜管的加工更加快，可以高速且優(yōu)質(zhì)地制造產(chǎn)品。另外，使用固化物含量為20％(重量)的聚酰胺酸時，壁厚減少率以35-55％左右為宜，如果使用固化物含量更高(如30-60％(重量))的聚酰胺酸，則壁厚減少率15-45％左右也是可以的。
可以在本發(fā)明中使用的聚酰胺酸，是使芳族四酸二酐與芳族二胺在有機極性溶劑中反應(yīng)而得到的化合物。對于芳族四酸二酐可以是均苯四酸二酐、聯(lián)苯四酸二酐、二苯甲酮四酸二酐等，也可以是這些四羧酸類的混合物。上述芳族二胺成分可以是二氨基二苯醚、二氨基聯(lián)苯醚、二苯醚系二胺，硫醚二苯硫醚系二胺；二氨基二苯甲酮等二苯甲酮系二胺；此外還有二苯甲烷系二胺、對苯二胺、間苯二胺等。另外，有機極性溶劑可以是二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺N一甲基吡咯烷酮等。
該聚酰亞胺膜管在聚酰胺酸溶液中可添加改性材料；所述的具有增強力學性能、改善耐溫及提高自潤滑性能的材料作為填充料，該材料一般為增強纖維類材料，石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、硼纖維、晶須及納米材料；改善耐溫及介電性能的材料采用石墨、稀土材料；提高自潤滑性能的材料石墨、二硫化鋁、含氟類材料；改善其他性能的材料有氧化物系列材料、染料等。采用填充料占聚酰亞胺重量的0.005％～45％。


圖1是工件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是熱風定型裝置示意圖；圖4是流涎成膜聯(lián)動機構(gòu)示意圖；圖5是亞胺化閉環(huán)脫水裝置示意圖。
具體實施例方式下面，通過實施步驟進一步具體地說明本發(fā)明。
根據(jù)客戶需要和合成可能選定芳族二胺與芳族二酐及有機極性溶劑，包括添加劑。其次根據(jù)技術(shù)要求膜厚確定固化物含量。
同期準備圓金屬薄管直徑按技術(shù)要求選定，園金屬薄管表面拋光，同時在表面上涂含硅成分脫膜劑，然后烘干使用。
圓金屬薄管按內(nèi)徑配用金屬保持架。
圖中1.支架、2.工件、3.流涎嘴、4.移動軌道、5.定位夾具、6.烘干箱、7.熱風源、8.出風口、9.熱風管、10.傳送帶、11.烘箱。
由圖1-2可知，用裝置一，是一面使園金屬薄管旋轉(zhuǎn)一面保持均勻流涎聚酰胺酸，裝置具有調(diào)解流量保持園金屬薄管旋轉(zhuǎn)時將聚酰胺酸溶液在園金屬薄管的表面均勻流涎成膜、旋轉(zhuǎn)靜停后移送裝置二。
由圖3可知，用裝置二，是以一定速度保持有聚酰胺酸膜管的園金屬薄管旋轉(zhuǎn)同步加熱風，使上述聚酰胺酸溶液膜管通過加熱風進行脫溶劑反應(yīng)進行脫溶劑定型。該裝置可單獨使用，也可和裝置三聯(lián)動。
由圖4-5可知，其裝置三是在上述聚酰胺酸半固化膜管最后進行亞胺化閉環(huán)脫水完成反應(yīng)的機構(gòu)。具有以一定速度保持園金屬薄管旋轉(zhuǎn)并位移的機構(gòu)、并使上述聚酰胺酸溶液膜管通過依次升溫進行亞胺化閉環(huán)脫水。
最后，膜管采用自縮脫膜和外力脫膜及化學脫膜使聚酰亞胺膜管與園金屬薄管完好無損分離。
進行檢測、試驗、試用，如合格可確定合成配方，加工工藝等。投入批量生產(chǎn)。
關(guān)于聚酰亞胺膜管及其制造方法優(yōu)點歸納如下(1)壁厚通過流涎流量控制，精確度高；(2)旋轉(zhuǎn)可以使得膜表面均勻平滑；(3)可以連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量可塑性強；(4)與浸涂法等相比，材料的消耗少利用率高；(5)、通過改變聚酰胺酸溶液成份、添加不同材料，可生產(chǎn)不同用途的膜管。
工作原理將工件2的內(nèi)徑與支架1配用，通過工件定位夾具5將工件2定位固定，流涎嘴3安裝在移動軌道4上軌道沿箭頭方向移動，流涎嘴3流涎聚酰胺溶液用流涎法在一定規(guī)格通過圓金屬管(工件2)的表面旋轉(zhuǎn)流涎形成聚酰胺酸膜管。通過熱風源7的熱風進行實施脫溶劑，聚酰胺酸溶液膜管通過依次從a-c升溫進行亞胺化閉環(huán)脫水。
權(quán)利要求
1.聚酰亞胺膜管，其特征在于以聚酰亞胺為主要成分的無接縫膜管。
2.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺膜管其中以聚酰亞胺為主要成分含兩種以上聚酰亞胺共混及改性材料石墨、碳黑、碳纖維、氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、芳綸等。
3.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺膜管，其中，聚酰亞胺無接縫膜管是根據(jù)不同需要，配制聚酰胺溶液含不同的改性材料。包括固化物含量其特征是，在聚酰胺酸溶液中固化物含量為4％-60％。
4.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺膜管，其中，聚酰亞胺膜厚度是0.0125-0.300mm。直徑8mm-800mm。
5.聚酰亞胺膜管的制造方法將聚酰胺酸溶液用流涎法在一定規(guī)格圓金屬薄管的表面旋轉(zhuǎn)流涎形成聚酰胺酸膜管，旋轉(zhuǎn)靜停后，加熱風使聚酰胺算反應(yīng)進行脫溶劑，至表層半干階段放入亞胺化爐然后依次升溫，最后進行亞胺化閉環(huán)脫水完成反應(yīng)而成的。制成以聚酰亞胺為主要成分的無接縫膜管。
6.權(quán)利要求5所述的聚酰亞胺膜管的制造方法，其中，膜厚和收縮根據(jù)聚酰胺酸溶液中固化物含量具體情況確定為15％-25％。
7.權(quán)利要求5所述的聚酰亞胺膜管的制造方法，其中圓金屬薄管表面刨光，同時在表面上涂含硅成分脫模劑，然后烘干使用。
8.權(quán)利要求5所述的聚酰亞胺膜管的制造方法，其中，膜管采用自縮脫膜和外力脫膜使聚酰亞胺膜管與圓金屬薄管完好無損分離。
9.權(quán)利要求5所述的聚酰亞胺膜管的制造方法，其中，圓金屬薄管內(nèi)采用金屬保持架為高精度加工，其特征是，圓柱型表面有平臺或凹槽。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于滿足新技術(shù)開發(fā)需用耐高溫、高絕緣、高耐磨、高模量等特殊需求，通過加熱處理進行亞胺化閉環(huán)反應(yīng)的完成制造聚酰亞胺薄膜管，以各類聚酰亞胺為主要成分的無接縫薄目管。
文檔編號B05D1/30GK1730556SQ20051004667
公開日2006年2月8日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者黃松 申請人:沈陽海鑫科技有限公司