聚酰胺酸粘度的影响因素

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1、聚酰胺酸粘度的影响因素聚合物的分子量对聚合物的机械强度影响较大。聚酰胺酸作为聚酰亚胺的前躯体，其分子S的人小直接影响聚酰亚胺的机械强度。只有合成了高分子:的聚酰胺酸才能得到性能优良的聚酰亚胺。聚合物的分子U:可以巾聚合物的粘度进行表征，因此合成尚粘度的聚酰胺酸洛液是制备高强度聚酰亚胺的第一步。影响聚酰胺酸分子量的因素很多，本实验通过对聚酰胺酸粘度的测定，讨论分析了加料顺序、单体摩尔比、反应温度、反应体系质量分数、反应时间，贮存条件六个因素对聚酰胺酸粘度的影响，确定了聚酰胺酸合成的较优的工艺条件，为制备聚酰亚胺

2、材料奠定基础。1、加料顺序对聚酰胺酸粘度的影响合成聚酰胺酸溶液的加料方式按单体加料顺序分为二种：(1)正加料法(二胺溶于溶剂中，向反应混合物中加入二酐)；(2)反加料法(二酐溶于溶剂中，向反应混合物中加入二胺)。为了确定正加料法和反加料法对本实验聚酰胺酸溶液粘度的影响，在反应条件相同，采用此两种加料法，测定其各t粘度，通常惜况下是正加料法得到的聚酰胺酸粘度较大，因为二酐容易与水反应，防止熔剂中水对实验的影响先溶解二胺，再加入二酐后其能优先于二胺反应，能减小水对于实验的影响，故通常正加料法得到聚合物的粘度较大。

3、加料方式确实对聚酰胺酸溶液分子量有着很大的影响。在相同反应条件下，正加料所得聚酸胺酸溶液的粘度n人于反加料法所得聚酸胺酸溶液的粘度1。这主要是因为在反加料法屮，由于二酐过y:,聚酰胺酸溶液中带有孤对电子的n有向二酐中的电子吸收体c进攻的趋势，这样会使聚酰胺酸溶液分子链发生断裂，得不到高分子量的聚酰胺酸溶液。其过程如图3-1所示：囝3-1二酐过援副反应方程式I;ig.3-1Schemeofexcessiveanhydridereaction2、单体摩尔比对聚酰胺酸粘度的影响在合成聚酰胺酸溶液的反应中，必须严格的

4、保证单体的等当景，才能得到高分子®的聚合物，任何因素引起的单体当量的偏离必然会导致聚合物分子量的降低。引起单体当量偏离的原因有单体的纯度、实验的精度、及体系中存在的副反应。在这几个因素中前两个可以通过单体提纯和提髙实验精度来加以避免。而体系屮存在以下儿个副反应，如图3-2所示，以及二野和溶剂络合的副反应。这些副反应的存在破坏了单体的等当量。囝3-2二酐的水解与络合反应方程式Fig.3-2Schemeofhydrolysisandcomplcxationreactionsofanhydride合成条件相同的情况

5、下：反应初始温度-15°C,反应吋间4h,质量分数13%进行缩聚反应，二酐与二胺的摩尔配比分别为0.97，0.98，0.99,1.00.1.01，1.02,1.03,进行缩聚反应测得的二酐与二胺摩尔配比与聚酰胺酸溶液粘度n的关系如图3-3所示。结果表明，当二野与二胺摩尔比为1时得到聚酰胺酸的粘度最大。1000-900*800

6、rratiobetweendianhydriideanddianmineonviscosityofpoly(amicacid)s3、反应温度对聚酰胺酸粘度的影响二妍与二胺的开环缩聚反应是放热反应，反应温度低有利于提高聚酰胺酸溶液粘度。二两干是反应活性较高的单体，易与含活泼氢的官能团发生缩聚反应，二胺的活性也较高，在褒合前易发生氧化，因此在合成过程中加料应在较低的温度下进行。本实验（PMDA/ODPA+PDA/ODA两两正交反应）反应初始温度对缩聚反应产物分子:W:的影响较大。采用正加料法，在不同的温度条件下-

7、20,-15,-10,-5,0,5,10°C下进行缩聚反应。其他反应条件相同：反应时间4h，质量分数13%,二酐与二胺的摩尔配比为1.00。研究不同反应温度对所得聚酰胺酸溶液粘度H的影响。结果如图3-4所示。1000-900-•800•700600500-400-■300iI，IIIII•20-15-10-50510GB3-4反应温度对聚敗胺酸溶液粘度的影晌Fig.3-4Efleetofreactiontemperatureonviscosityofpoly(aniicavid)s实验结果表明，反应初始温度控

8、制在-15°C时得到了分子量相对较高的产物。在温度过高或者较低的情况下，所得聚合物的分子:W:都低。这可能是因为反应温度过低，二酐的反应活性降低，影响了二酐和二胺之间的缩聚反应，分子量很难增大；在反应温度过高时，溶液中的杂质，如溶剂，水等，可能参加竞争反应，从而影响了聚合物的分子量。4、反应体系质量分数对聚酰胺酸粘度的影响反应体系质量分数对缩聚反应的影响如图3-5所示。本实验采用正加料法，在质量分数