bapp型聚酰亚胺的合成及表征

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1、东华大学硕士学位论文摘要BAPP型聚酰亚胺的合成及表征摘要聚酰亚胺是典型的高性能聚合物，具有其较好的力学性能、较高的热稳定性、优越的耐辐射性能及介电性能等，可望在非常严酷的环境中使用，如原子能工业、航空航天、军事等高技术领域。本论文首先合成了二氨单体2，2．双[4．(4．氨基苯氧基)苯基】丙烷(BAPP)。再以二苯醚3，3’，4,4’．四甲酸二酐(ODPA)或二苯酮四甲酸二酐(BTDA)作为二酐单体，以BAPP作为二胺单体经两步法合成了聚酰亚胺单体。对聚酰胺酸及聚酰亚胺的性能进行了表征，并对聚酰胺酸的亚胺化过程进行研究。以双酚A和对氯硝基苯为单体，通过

2、亲核取代反应制得二硝基化合物2，2一双[4．(4一硝基苯氧基)苯基】丙烷(BNPP)。由BNPP在Pd／C催化剂的作用下，通过氢化还原得到二氨单体BAPP，并采用F％IR、1H．NMR和元素分析等方法对单体的结构进行表征。结果表明合成的单体具有预期的化学结构，并且纯度较高。利用双浴式熔点测定仪和DSC两种方法测定二氨单体的熔点为129．4℃(DSC峰值)。以ODPA或BTDA作为二酐单体，以BAPP作为二胺单体，以二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂，在室温或低温下溶液缩聚合成聚酰胺酸溶液。实验发现当反应时间为15小时左右时，所得到的聚酰胺酸的特性粘度达到了

3、最大。聚酰胺酸贮藏稳定性差，随着贮藏温度的升高其降解速率加快。利用insituFTIR和DSC测定了ODPA／BAPP聚酰胺酸的热环化过程。结果表明，在升温热环化的初始阶段，聚合物环化的同时部分分子链断裂东华大学硕P学位论文成酐、胺端基分子链，薄膜变脆；随着温度的进一步提高，酐、胺端基链又重新链合，薄膜重新具有韧性。实验发现BAPP型聚酰胺酸环化成聚酰亚胺的过程为一级反应。利用DSC对聚酰亚胺的性能进行了研究，结果发现在溶液中亚胺化的聚酰亚胺样品(L)的玻璃化转变温度为220℃，而固态热亚胺化的聚酰亚胺样品(s)的玻璃化转变温度为235℃，表明不同的酰

4、亚胺化环境对产物的性能产生了明显的影响。通过DSC、DMA、TGA等手段对合成的两种聚酰亚胺(ODPA／BAPP)和(BTDA／BAPP)的热性能进行表征。实验发现上述两种聚酰亚胺具有较高的玻璃化转变温度(240’C左右)和很好的热稳定性，当温度升高至502—578℃左右时，其热失重仅为10％。力学性能测试发现，聚酰亚胺具有很好的热塑性：ODPA／BAPP型聚酰亚胺的断裂伸长为29％，BTPA／BAPP型聚酰亚胺的断裂伸长为13％。由于分子结构中含有．C(CH3)2、一o．及>C=O等侧链或链锻，使得我们合成的两种聚酰亚胺的溶解性能得到了明显的改善，在

5、NMP、DMAc、DMF和m．cresol中具有一定的溶解度。关键字：高性能聚合物，聚酰亚胺，热亚胺化，热降解动力学，机械性能东华大学硕士学位论文摘要SYNTHESISANDCHARACTERIZATIoNOFPOLYIMIDEFROM2,2一BIS(4-AMINOPHENOXYPHENYL)PROPANEABSTRACTPolyimidesareatypicalkindofhighperformancewithhighstrengthandhighmodules，higherthermalespecially，resistancetoradiatio

6、nanddialecticalpolymersstability，property．Therefore，thepolyimidesareextensivelyutilizedintheareasoffilms，fibers，plastics，composites，foams，membranes，etcInthisthesis，adiaminemonomer2，2'-bis(4一aminophenoxyphenyl)propane(BAPP)wassynthesizedfirstly．Then，twosolublepolyimidesweresynthe

7、sizedsuccessfullybycondensationpolymerizationbetweentwodianhydridemonomerODPA(orBTDA)withdiaminemonomerBAPPviaatwo—stepprocessincludingsynthesisofpolyamicacidandimidization．ToprepareBAPP，thenucleophilicsubstitutionreactionofP—chloronitrobenzeneandbisphenolAinthepresenceofpotassi

8、umcarbonatewascarriedout，followedbycatalyticred