可溶性聚酯酰亚胺合成、结构、性能及其增韧热固性树脂研究

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1、复旦大学博士学位论文摘要本论文的研究内容包括四个方面：(1)有机可溶性全芳香聚酯酰亚胺的合成、结构与性能的关系。(2)研究聚酯酰亚胺增韧环氧树脂。(3)研究聚酯酰亚胺增韧双马来酰亚胺树脂。(4)对比分析聚酯酰亚胺、聚醚酰亚胺及其改性热固性树脂的各项性能．实验结果证实，在二胺的邻位引入甲基，扭转共轭平面结构，降低分子间的相互作用，有助于增加聚酯酰亚胺的溶解性．同样，在Z．-酐结构中引入特丁基或插入异丙基，破坏共轭平面结构，同样可以增加聚酯酰亚胺在有机溶剂或热固性树脂预聚体中的溶解性．分子模拟计算和实验结果一致．

2、用化学亚胺化法合成的聚酯，●酰亚胺，减少了高分子链的远程交联结构，制备的。聚酯酰亚胺溶解性能较好，而、L—_——一一且有足够的分子量、较好的成膜性和较高的T1．(2)首次把聚酯酰亚胺应用于增韧环氧树脂．电镜分析、动态力学分析、光散射实验证实，聚酯酰亚胺改性环氧树脂体系发生了反应诱导相分离．聚酯酰亚胺用量是～’～～～“～⋯_“影响改性体系相结构形态的主要因素之一，随着聚酯酰亚胺用量从lOpbw增加到40pbw，改性体系的相结构形态呈规律性交化，从分散相演变为双连续相，再到反转相结构，与此同时相结构区间尺寸和环氧

3、树脂富集相粒径减小．固化温度是影响改性体系相结构的另一个主要因素，固化温度升高，改性体系的相分离诱导期，相结构固定时间和凝胶化时间缩短，峰值光散射矢量减小，相结构区间尺寸和环氧富集相粒径增大．在固化反应初期，在较低粘度条件下，聚酯酰亚胺改性环氧树脂体系相分离被引发，相结构很快被固定，改性体系相结构的固定发生在凝胶化之前，表明两相之间相容性降低是体系相分离的驱动力，而控制粘度增长速度是控制相形态的重要手段．40pbw聚酯酰亚胺改性环氧树脂体系中规整的反转相结构以及光散射峰值矢量随时问规律性减小，表明相分离过程遵

4、循spinodal机理．与纯环氧树脂相比，40pbw聚酯酰亚胺改性环氧树脂的粘结力增加1．4倍，剪切强度增加i．7倍．(3)首次把聚酯酰亚胺应用增韧双马来酰亚胺树脂。聚酯酰亚胺用量是影响改性体系V复旦大学博士学位论文相结构的主要因素之一，随着聚酯酰亚胺用量从5pbw增加到20pbw，改性体系的相结构呈规律性变化，从分散相演变反转相结构，而且双马来酰亚胺树脂富集相粒径减小。当聚酯酰亚胺用量为1Opbw时，改性体系呈反转相结构，这是目前可知的热塑性树脂体积分数最少的、能形成反转相结构的二元热塑性树脂／热固性树脂共

5、混体系，为热塑性树脂改性热固性树脂的研究提供了新的启示．15pbw聚酯酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂中规整的相结构显示相分离过程遵循spinodal机理．与纯双马来酰亚胺树脂相比，15pbw聚酯酰亚胺改性双马来醢亚胺树脂的断裂能提高了63％，粘结力提高了2．0倍，剪切强度提高了1．6倍．(4)差热分析和动态力学分析实验证实，聚酯酰亚胺的T。和tan5峰(也称内耗峰)温度高于聚醚酰亚胺．热失重分析实验证实，聚醚酰亚胺的耐热稳定性能优于聚酯酰亚胺．电镜分析表明，15pbw聚酯酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂产生更规整的反转

6、相结构．聚醚酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂的力学强度优于聚酯酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂．从性能和价格综合考虑，聚酯酰亚胺改性增韧的热固性树脂仍具有潜在的应用价值，可在开发耐高温粘合剂、耐高温涂料和耐高温复合材料一／领域获得应用。7f关键词：聚酯酰亚胺相分离增韧改性热固性树脂力学性能Vl复旦大学博士学位论文ABSTRACTThefouraimsofthisresearchare：(1)tostudysynthesesandpropertiesoforgano—polyesterimideswitharomatics

7、tructures．(2)tostudyphaseseparationandmechanicalpropertiesofepoxyresinstoughenedwithorgano·polyesterimide．(3)tostudyphaseseparationandmechanicalpropertiesofbismaleimideresinstoughenedwithorgano-polyesterimide．(4)toinvestigatedifferencesinvariouspropertiesbe

8、tweenpolyesterimideandpolyetherimide，alsobetweenthermosettingresinsystemsrespectivelymodifiedwiththem．(1)Itwasconfirmedthatthemethyksubstituentsatortho-posifionofbenzidineineresedthedihedralanglesbetwe