《聚酰亚胺》word版

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1、热固性聚酰亚胺研究进展摘要：热固性聚酰亚胺作为一类先进的基体树脂，在航空航天、印制电路板、高温绝缘材料等领域的应用不断扩大。相对于热塑性聚酰亚胺来说，热固性聚酰亚胺具有更好的可加工性能。而且，其加工窗口温度可通过变换不同反应性端基来实现。若选用合适的反应性端基，其在固化时无小分子挥发物放出。对热固性聚酰亚胺的研究现状分类作了综述，对降冰片烯、烯丙基降冰片烯、乙炔基、苯乙炔基、马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺、苯并环丁烯等封端型热固性聚酰亚胺的研究进展进行了重点阐述。【1】。关键字：聚酰亚胺热固性封端剂发展概述当世界上对芳环和杂环结构的高温聚合物的研究仍然相当活跃，尤其

2、在高技术材料领域离不开高温聚合物的开发，如聚苯硫醚、聚醚矾、聚苯并咪哇、聚苯并唾哇、聚苯并哇、聚唾握琳和聚酰亚胺等，其中最为成功的材料数聚酸亚胺。聚酰亚胺原料易得价廉，机械性能、电学性能和摩擦性能等优异，被广泛应用于各个领域，其形式可以是纤维、薄膜和塑料等，其中用作复合材料的树脂基体成为重要的一部分。聚酰亚胺的复合工艺通常是把聚酞胺酸溶于极性溶剂如N一甲基毗咯烷酮、二甲基甲酞胺，用其浸渍纤维，最后亚胺化并压制成品。由于溶剂存在(亲和性好，极难除尽)会引起增塑，环化产生的水易导致形成多孔材料，影响最终材料的高温性能，因此，热固性聚酰亚胺引起研究者极大兴趣。热固性聚

3、酰亚胺是一种含有亚胺环和反应活性端基的低分子量物质或齐聚物，在热或光引发下发生交联而无小分子化合物放出。按其结构可分为：降冰片烯封端的聚酰亚胺、乙炔封端的聚酰亚胺、苯并环丁烷封端的聚酰亚胺和马来酸醉封端的聚酸亚胺。众所周知，环氧树脂加工性能优良，但温/湿性能差，而热固性聚酰亚胺兼有优异的耐热性能和加工性能，近几年来发展迅速。人们预言热固性聚酰亚胺将替代环氧树脂，把材料的性能等级提高一步。以下就热固性聚酰亚胺发展、应用和前景作些讨论【23】。聚酰亚胺的研究进展含乙炔基封端的聚酰亚胺乙炔基封端的聚酰亚胺含乙炔基封端剂主要是含乙炔基的芳香单胺和单酐。根据乙炔在封端剂中

4、的位置不同，又可以分为乙炔基在链端的乙炔封端型和乙炔基在链中的以苯乙炔苯酐为代表的苯乙炔封端型。华东理工大学国防工程材料研究所的黄发荣等用均苯四甲酸二酐(PMDA)和4，4'-二氨基二苯醚用3-乙炔基苯胺(EA)封端，得到固体聚酰亚胺[1]。同样，以4，4'-氨基二苯醚和4，4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)和4，4'-二氨基二苯醚和双酚A醚双邻苯二甲酸酐(BEA)为原料分别合成乙炔基封端的聚酰亚胺。还分别合成了异酰亚胺，比较了两类物质的相关性能。以ODPA和BEA为二酐合成了新颖结构的乙炔基封端的聚酰亚胺，所合成的乙炔基封端的聚酰亚胺树脂在230℃以上发生固化

5、交联反应，具有流动性好、加工窗宽的特点。异酰亚胺的溶解性和在熔融状态下的流动性比聚酰亚胺好。苯乙炔基封端的聚酰亚胺使用4-苯乙炔基苯胺(4-PEA)作为反应性封端剂，和3，3c，4，4c-二苯醚四酸二酐(ODPA)，3，3c，4，4c-联苯四酸二酐(BPDA)，1，4-双(4c-氨基-2c-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)和3，4c-二氨基二苯醚(3，4c-ODA)反应合成了系列4-苯乙炔基苯基封端的聚酰亚胺低聚物，对低聚物的化学结构、热性能和熔体粘度以及固化后树脂的热性能等进行了研究.实验结果表明，低聚物均具有一定的结晶性，含有ODPA的聚酰亚胺低聚物较之含有B

6、PDA的低聚物具有更低的熔体粘度，且出现最低熔体粘度的温度更低；固化后的树脂表现出良好的热性能，含有BPDA的树脂具有更高的玻璃化转变温度；系列低聚物中二胺单体的比例对于低聚物的熔体粘度和固化后树脂的热稳定性有一定影响[19]降冰片烯酸酐封端剂降冰片烯酸酐作为封端剂在高温下发生固化交联反应，交联结构比较复杂，不同的反应条件(升高反应温度，延长反应时间)也可能导致不同的固化产物的生成。meador等研究发现，主反应是降冰片烯基团在高温高压条件下发生自由基反应，生成共聚网状结构。由于降冰片烯酸酐作为封端剂，在固化过程中释放出环戊二烯，影响树脂的加工性能，因此降冰片烯

7、酸酐主要用作聚酰亚胺的封端剂[20]。降冰片烯封端的聚酰亚胺是在结构上以降冰片烯二甲酰亚胺为端基的齐聚物或预聚体,其在250~270摄氏度范围内能发生逆Diels-Alder反应,开环释放出环戊二烯后,随即与马来酰亚胺发生聚合反应,生成高相对分子质量的聚酰亚胺。此类物质最初是用经典的聚酰亚胺/二步法0来合成:在极性的非质子溶剂中,二酐与芳香二胺以降冰片烯二酸酐为封端剂进行缩聚反应得到聚酰胺酸,再用化学脱水法得到齐聚物。Lubowitz等最先报道了此法合成的聚酰亚胺。烯丙基降冰片烯此类树脂的突出特点是因二种不同活性反应基的存在，可在不同温度区间分阶段交联固化。19

8、87年，M.A.Chau