聚合方法对聚酰亚胺性能的影响

《聚合方法对聚酰亚胺性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn聚合方法对聚酰亚胺性能的影响1,312211尹大学，李彦锋，苏雅亭，李育德，张树江，王晓龙1.兰州大学化学化工学院，（730000）2.新竹清华大学化学工程系，（300）3.青海师范大学化学系，（810008）E-mail:ydx1964@163.com摘要:通过共缩聚及改变单体加料顺序及方法，得到了两系列8种共聚型聚酰亚胺，并应用FT-IR、UV、X－衍射、TGA、机械性能测试等方法，并对所得两类聚酰亚胺树脂的组成、聚集态、透光性、机械、耐热及溶解性能等进行了表征研究。结果表明，所得共聚型聚酰亚胺树脂成膜性能良好、能够得到坚韧

2、且具有弹性的薄膜材料，其在400nm及可见光区域的透过性能良好、在有机溶剂中的溶解性能显著增强，并保持了聚酰亚胺所特有的良好机械性能及耐热性能。关键词：聚酰亚胺可溶性聚酰亚胺共聚共缩聚1．引言聚酰亚胺是一类聚合物主链上含有酰亚胺环的高分子材料，不仅具有突出的耐热性能和优异的机械性能，还具有良好的介电性能、抗辐射性能、尺寸和氧化稳定性以及耐化学药品性，是树脂基体复合材料中耐高温性能最好的材料之一，也是一种高性能精细高分子材料。聚酰亚胺已广泛用作航空航天设备中的耐热材料、电子信息产业中的电子封装材料和涂层、［1，2］以及各种高科技产业中的胶粘剂、纤维、工程塑料以及光刻胶等方面。

3、然而，聚酰亚胺材料在展现其优异性能的同时也暴露出它的不足之处，主要的缺点就是在普通的加热条件下不熔化、在一般有机溶剂中难溶解、对加工条件要求较为苛刻，这些都因此直接影响了聚酰亚胺材料应用范围的进一步扩展。为了改善聚酰亚胺的加工性能，以降低其玻璃化转变温度和增加其在有机溶剂中的溶解性为目标的研究受到广泛关注，其研究焦点则集中在新型单[3，4]体及其聚合物的合成和现有单体的组合共缩聚两方面。应用组合化学原理，可以用多种芳香四酸二酐与一至两种芳香二胺、或多种芳香二胺与一至两种芳香四酸二酐的共缩聚方法来制备聚酰亚胺树脂，而借助分子设计和反应方法设计便可减小所得聚酰亚胺高分子链的规整

4、性、提高其在有机溶剂中的溶解性能。相对于单一组成的聚酰亚胺而言，共缩聚所得聚酰亚胺会具有某种交替结构单元以致消除了高分子链中单一结构的连续出现，故在有机溶剂中[5-7]会具有更好溶解性能。因为芳香四酸二酐的反应活性对其结构的依赖性较小、芳香二胺的反应活性则会随其结构的不同而发生较大变化，同时，芳香四酸二酐的反应活性远高于芳香二胺、大部分芳香二胺单体在有机溶剂中溶解性能也比较差，所以聚酰亚胺制备过程中的单体加入顺序一般是先将芳香二胺溶解于有机溶剂后再加入芳香四酸二酐，所得混合物溶液[5，7]经过室温搅拌、热亚胺化或化学亚胺化合成带酰亚胺环的聚酰亚胺树脂。故文献报道的共缩聚反应

5、亦都采用一次加料方法，所得聚酰亚胺分子链段的排列没有规律、也较少涉及比1http://www.paper.edu.cn较重要的材料热学性能和机械性能的变化规律探讨。因此，可否通过改变单体加入顺序来调控所得聚酰亚胺的链结构与性能则是非常有趣的，迄今为止尚未见到通过改变单体加入顺序以控制所得聚酰亚胺链结构、进而改善其溶解性能的文献报道。本文利用活性较高的芳香醚二胺单体ODA和6FAPB并通过单体加入顺序的调控，制备了两系列8种共聚型聚酰亚胺薄膜材料,以期在保持良好耐热和机械性能或其耐热和机械性能损失不大的前提下，提高所得聚酰亚胺在有机溶剂中的溶解性能，以便能够较好地改善聚酰亚胺

6、加工工艺及其应用性能。同时，借助FT-IR、UV、X－衍射、TGA、机械性能测试等方法，对所得聚酰亚胺的组成结构、形态结构、透光性能、耐热性能以及力学机械性能进行了较为系统的表征研究，测定了所得聚酰亚胺在常用的有机溶剂中的溶解性能并探讨了各种因素对这些性能的影响。2.实验部分2.1试剂及处理3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐（3,3’,4,4’-BenzophenonetetracarboxylicDianhydride，BTDA），市售试剂，乙酸酐重结晶后在150℃真空干燥箱中干燥24h，使用前在150℃再次真空干燥1h，密闭保存；3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐（

7、4,4’-OxydiphthalicAnhydride,ODPA），市售试剂，乙酸酐重结晶后在150℃真空干燥箱中干燥24h，使用前在150℃市售试剂，再次真空干燥1h，密闭保存；4,4’-二氨基二苯醚（4,4’-DiaminodiphenylEther，ODA），市售试剂，经过真空升华后，密闭避光保存；1,4-双(2’-三氟甲基-4’-氨基[8]苯氧基)苯（1,4-Bis(2’-trifluoromethyl-4'-aminophenoxy)benzene，6FAPB），按文献方法制备，使用前用乙醇／水混合溶剂重