可溶性含氟聚芳醚酰胺的合成与性能研究

以自制的高纯二胺单体1,4-双(4.氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯与3种商品化二酸单体经缩聚反应制得了一系列新型含氟聚芳醚酰胺(PEA).该含氟PEA表现出优良的溶解性能,室温下不仅可以溶于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等强极性溶荆中,而且还可以溶于吡啶、四氢呋喃、环己酮等低沸点溶剂中.由该聚合物所制得的薄膜无色透明,截断波长在334～364nm之间,加400nm后具有高度透明性.该舍氟PEA还表现出良好的介电性能,介电常数为2.43-2.93(1 MHz).     

含3,3’,5,5’-四甲基结构的新型聚芳酰胺的合成与表征

摘 要：本文从分子设计的角度出发,以苯甲醛和2,6-二甲基苯胺为原料,经过一步法合成一种含四甲基结构的二胺单体。利用Yamazaki磷酰化法,将自制的二胺单体分别与对苯二甲酸（PTA）、间苯二甲酸(IPA)和二羧基联苯醚(OBA)三种二酸单体经一步缩聚得到了三种新型可溶性芳香聚芳酰胺,特性黏度在0.57~0.84dL/g之间。该聚芳酰胺表现出优异的溶解性能和光学性能：室温下不仅可以溶于高沸点的N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、N, N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中,还能溶于低沸点的氯仿（CHCl3）等有机溶剂中,而且大部分聚合物在这类溶剂中的溶解度可达10 wt% 以上。所制得的聚芳酰胺薄膜颜色浅、透明性高,截断波长在312~345 nm之间,500 nm处的透过率均超过80%。此外,该系列聚芳酰胺还表现出良好的热学性能和机械性能：玻璃化转变温度在338℃以上,空气和氮气中10%热失重在380℃和408℃以上;其薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和起始模量分别在64~81MPa、8.0%~9.2 %和1.4~2.0GPa之间。     

基于酚酞结构共聚型高可溶性聚酰亚胺的合成与性能

以邻甲酚酞与2-氯-5-硝基三氟甲苯为起始原料,通过两步有机反应——芳香亲核取代和氧化还原反应得到芳香二胺单体——4,4"-(2,2’三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3"-二甲基酚酞。利用共聚改性的思路,由两种二胺单体〔4,4"-(2,2"三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3"-二甲基酚酞和2,6-二氨基甲苯〕与一种二酐单体3,3",4,4"-二苯醚四甲酸二酐（ODPA）通过不同投料比以一步法高温缩聚制备得到同时含酚酞、三氟甲基和烷基结构系列共聚型聚酰亚胺。该系列共聚型聚酰亚胺具有优异的溶解性,在室温下不仅可溶于常见的高沸点溶剂：N-甲基吡咯烷酮（NMP）,N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）,在低沸点溶剂氯仿（CHCl3）、二氯甲烷（CH2Cl2）和四氢呋喃（THF）中也表现出优异的溶解性,可便利地通过其溶液浇筑制备得到系列高性能聚酰亚胺膜材料。该类膜材料玻璃化转变温度在275~314 ℃,其在N2和O2氛围中热失重10%时的温度分别为477~507 ℃和477~49 0 ℃。该类膜材料具有低的介电常数和良好的力学性能：其在1 MHz下介电常数在2.69~2.92之间,拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别在80~92 MPa、1.2~1.8 GPa和9.2 %~13.5%之间。     

MM-HPPZ/NDA/TPA聚芳酰胺的合成与性能

采用新型的含间甲基取代杂萘联苯结构的二胺2-(4-氨基苯基)-4-[2-甲基-4-(4-氨基苯氧基)卜2,3-二氮杂萘-1-酮为单体,与2,6-萘二甲酸(NDA)进行溶液缩聚制备了新型聚芳酰胺,以对苯二甲酸(17PA)为第三单体对聚芳酰胺进行了共缩聚改性,并研究了TPA的含量及结构对聚芳酰胺性能的影响。n(NDA)/n（TPA)为4：6时,共聚物特性黏数最大为1．70dL/g。合成的聚芳酰胺具有良好的溶解性,可溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺等非质子极性溶剂中,玻璃化转变温度大于320℃,5％热失重温度大于435℃。     

含氟聚酰亚胺的制备及性能研究

采用新型含氟二胺单体2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷(HFBAPP),通过两步法缩聚反应得到一类新型含氟及非共面结构的可溶性聚酰亚胺,并对其结构和性能进行表征。结果表明,该聚酰亚胺具有较好的溶解性,能较好的溶于常规有机溶剂,如N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等;耐热性能突出,玻璃化转变温度高于352℃,氮气中5%热失重温度在477℃以上。     

新型含磷可溶性共聚芳酰胺的合成

以双（对-羧苯基）苯基氧化膦（BCPPO）,对苯二甲酸（TPA）和4,4′-二氨基二苯醚（ODA）为原料,通过Yamazaki膦酰化法合成聚芳酰胺。研究了反应温度、单体浓度和溶剂体系对聚合物相对分子质量的影响,确定了聚合反应的最佳工艺条件为：单体摩尔浓度为0．3mol／L,N-甲基呲咯烷酮（NMP）的用量是呲啶的3倍,聚合反应的温度为110℃。采用红外光谱对合成聚合物进行了结构表征,合成的聚芳酰胺可溶于N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）等有机溶剂中。     

基于酚酞结构高可溶性聚酰亚胺的合成与性能

以百里香酚酞、对氟硝基苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到新型芳香二胺单体5,5’-二异丙基-4,4’-二氨基苯氧基-2,2’-二甲基酚酞。该二胺单体分别与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐以一步法高温缩聚制得了一系列同时含酚酞Cardo结构及异丙基和甲基侧基的高可溶性聚酰亚胺(PI-1、PI-2和PI-3)。该系列聚酰亚胺具有优异的溶解性,室温下不仅可溶于高沸点溶剂N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜,而且能溶于低沸点溶剂氯仿,二氯甲烷和四氢呋喃,可通过其溶液浇铸制得一系列高性能聚酰亚胺薄膜。所制聚酰亚胺薄膜具有较高的光学透明性,截断波长在324～365 nm之间,450 nm的透过率在56%～78%之间。该系列薄膜玻璃化转变温度在266～289℃之间,在N₂和O₂下10%热失重温度均≥432℃。其拉伸强度在77～95 MPa之间,断裂伸长率在9.1%～13.0%之间,1 MHz下介电常数为2.79～3.01 F/m,...     

萃取精馏分离环己烷-环己烯溶剂的筛选

通过一个简单的汽液平衡装置,研究了N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲酰基吗啉溶剂以及混合溶剂在萃取精馏分离环己烷-环己烯过程中的分离性能。结果发现二甲基亚砜单独作为溶剂时表现出最佳的分离性能。溶解性好的溶剂往往分离性能一般,而分离性能好的溶剂又存在溶解性差的问题。进一步通过萃取精馏实验证明了溶剂的实际分离效果由溶剂的分离性能与溶解性共同决定。结果表明:二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂表现最佳的实际分离效果。     

新型含吡啶环二胺及其可溶透明性氟化聚酰亚胺的合成与表征

以4-三氟甲基苯甲醛和3-(4-硝基苯氧基)苯乙酮(m,p-NPAP)为原料,通过改进的Chichibabin反应制备了硝基化合物4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-双[3-(4-硝基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-3FPNPP),再用Pd/C和水合肼将m,p-3FPNPP进行还原,成功制备了一种新型含吡啶环的芳香二胺4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-双[3-(4-胺基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-3FPAPP)。以m,p-3FPAPP作为二胺,3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)作为二酐,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,经热或者化学亚胺化形成聚酰亚胺,制得了一种新型的含吡啶环聚酰亚胺。所得聚酰胺酸和聚酰亚胺的粘度分别为0.78 dL/g和0.65 dL/g。化学亚胺化所得的聚酰亚胺速溶于常见有机溶剂如DMF、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)等。制得了柔韧的聚酰亚胺膜,膜有很好的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)为234.4℃,氮气氛中10%失重温度为575.3℃,膜有很好的光学透明性,截止波长为369 nm,同时,膜还有较好的力学性能,拉伸强度为96.4 MPa,拉伸模量为1.63 GPa,断裂伸长率为9.2%,膜的吸水率为0.68%。     

氟化聚吡啶酰亚胺的合成

用4-苯基-2,6-双[3-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]吡啶作为二胺,均苯四甲酸二酐及2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐作为二酐,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,通过常规的两步法,合成了可溶性氟化聚吡啶酰亚胺.傅里叶变换红外光谱显示在1 780,1 720,1 380 cm-1附近出现了聚酰...     

N~1-(4-氨基丁基)-N~4-(9-蒽甲基)-1,4-丁二胺的合成

以N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺和N-(4-溴丁基)邻苯二甲酰亚胺为原料,经取代及保护两步反应合成N1-(4-邻苯二甲酰亚胺)丁基-N1,N4-二叔丁氧羰基-1,4-丁二胺(Ⅳ),然后肼解得N1-氨基丁基-N1,N4-二叔丁氧羰基-1,4-丁二胺(Ⅴ),3步反应总收率38%;Ⅴ与9-蒽甲醛缩合后用NaBH4还原,产物提纯后脱保护得目标产物N1-(4-氨基丁基)-N4-(9-蒽甲基)-1,4-丁二胺盐酸盐(Ⅶ),3步反应总收率约7 5%。化合物Ⅳ~Ⅶ的结构经13CNMR,1HNMR和ESI-MS确证,并对反应条件进行了初步优化。     

一种芳香族双季铵盐的合成

本文以N,N-二甲基苯胺、1,4-二溴丁烷为原料制备出二溴代-N,N-双(二甲基苯基)丁二胺。实验考察了该双季铵盐的合成工艺条件,从反应时间、所用溶剂、反应物之间物料比等因素对合成产物的影响,筛选出了较为适宜的反应条件。     

新型间甲基取代杂萘联苯型聚芳酰胺的研制

采用间甲基取代杂萘联苯型类双酚4-(2-甲基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮与对氯苯腈反应制得二腈化合物,进一步水解为二酸,以此新型二酸与三种二胺聚合制得的三种新型聚芳酰胺均具有较高的耐热性能,其玻璃化转变温度在287～317℃,且易溶于非质子极性溶剂中,聚合物的特性粘数为1.62～1.83 dL/g,拉伸强度为87～98 MPa,断裂伸长率为6.4％～8.4％,拉伸模量为0.7～1.3 GPa,表面电阻系数为10~(14)Ω,体积电阻系数达10~(17)Ω·cm。     

C—N/C—O偶联反应三元共聚构筑可溶性N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜

以4,4′–二羟基二苯砜为第三单体,与1,4–双(2–苯并咪唑基)苯单体和双(4–氟邻苯二甲酰亚胺–N–苯基)醚通过C—N/C—O偶联反应,成功获得了系列组分不同的N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜(PBIIS)。通过傅里叶变换红外(FT–IR)、元素分析和核磁共振(NMR)对所合成的聚合物进行了表征,表征结果与目标聚合物吻合良好。热重测试结果表明,所制备的聚合物具有良好的热稳定性,质量损失5%时的温度在500℃左右。基于其独特的分子链结构,N–取代PBIIS具有良好的溶解性能,室温下可溶于N,N–二甲基乙酰胺(DMAc)、N–甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N–二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)等溶剂中。通过浇铸法制备N–取代PBIIS薄膜,其具有优良的透光性能。另外,N–取代PBIIS表现出优异的力学性能,其断裂伸长率为2.7%~6.1%,最大拉伸强度可达74.8 MPa。     

N,N-二甲基吡咯烷鎓类离子盐在超级电容器中应用

两步法合成了N,N-二甲基吡咯烷鎓双(三氟甲基磺酰)亚胺(DMPTFSI)、N,N-二甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐(DMPBF4)二种离子盐,研究了这两种离子盐在乙腈中电导率性能。对所制备出超级电容器进行3. 0V,100C,15 000周循环充放电性能研究,发现N,N-二甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐(DMPBF4)体系电解液在电容及内阻方面表现突出。     

含能黏合剂PBAMO的间接法合成与表征

以成本较低的BCMO(3,3-双氯甲基氧丁环)为单体、BF3·THF(三氟化硼四氢呋喃络合物)为催化剂和BDO(1,4-丁二醇)为引发剂,合成了PBCMO(聚3,3-双氯甲基氧丁环);以溶度参数与PBCMO相近的DMAC(N,N-二甲基乙酰胺)为溶剂,对PBCMO进行叠氮化反应,采用间接法得到PBAMO(聚3,3-双叠氮甲基氧丁环)。研究结果表明:叠氮化反应的转化率随反应温度升高或时间延长而提高,叠氮取代率在120℃反应60 h后达到99%;产物的Mn(为5 897)与设计值接近;PBAMO的热稳定性较好,其Tg(玻璃化转变温度)为-38.25℃、热分解温度为255.1℃。     

一类同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺及其制备方法

<正>常州大学开发出一类同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺。它首先由4,4’二苯醚四酸二酐和含三氟甲基结构芳香二胺单体缩聚制备端基含酸酐结构的聚酰亚胺聚合物,再加入含单胺基结构的低聚倍半硅氧烷单官能团单体,进一步缩聚得到同时含三氟甲基和低聚倍半硅氧烷结构杂化聚酰亚胺。该类产品具有高的溶解性和优异的成膜性,所制杂化聚合物薄膜具有优良的介电性能、热性能和光学透明性,在电气绝缘、微电子、气体分离膜等领域具有良好的     

耐高温含氟聚芳醚酮和聚芳醚砜的合成与性能研究

通过三步反应合成新的含氟双酚单体3,4-二氟苯基对苯二酚,由该含氟双酚单体、4-氟苯基对苯二酚、邻苯基对苯二酚分别与4,4′-二氟二苯酮、4,4′-二氯二苯砜经亲核缩聚反应,制备了一系列新型聚芳醚酮和聚芳醚砜。采用 FT-IR、DSC、TGA及XRD手段等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明：合成的聚芳醚酮和聚芳醚砜具有优异的耐热性能,玻璃化转变温度分别在150~159 ℃和177~196 ℃之间,氮气中5 %热失重温度分别在527 ℃和507 ℃以上。合成的聚芳醚酮和聚芳醚砜具有良好的溶解性,室温下能溶解在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、氯仿等有机溶剂中。     

含氟聚吡啶酰亚胺的合成及性能研究

以4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-双[3-(4-胺基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-3FPAPP)作为二胺单体,3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)作为二酐单体,通过两步法成功的制备了3种含氟聚吡啶酰亚胺。利用FTIR、XRD、TGA、DSC、UV-vis以及溶解性测试对其结构和性能进行了表征。结果表明,所得聚合物都具有优异的溶解性能,玻璃化转变温度为234～259.3℃,5%失重温度为526.5～558.2℃,800℃下质量保持率为63.6%～64.7%,且聚酰亚胺膜在400～800 nm的可见光区间有很好的透过性能。     

由六氟丙烯二聚体合成阳离子表面活性剂及其性能

以六氟丙烯二聚体和,N,N-二甲基丙二胺为主要原料,合成了N,N-二甲基N′-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟烯丙基丙二胺(Ⅰ),然后通过季铵化反应制得溴化[N,N-二甲基-N-乙基-N′-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟烯丙基氨丙基]铵(Ⅱ)阳离子表面活性剂。利用碱性溴酚蓝方法对季铵盐阳离子进行了定性测定,并通过红外光谱和19FNMR、1HNMR对其分子结构进行了表征。性能测试结果表明,该阳离子表面活性剂的表面张力为24．5 mN／m(20℃),其临界胶束浓度为2．04×10-3mol/L,克拉夫特点低于0℃,具有良好的水溶稳定性。