微波辐射四元共缩聚聚酰亚胺的合成与表征

以3,3′,4,4′-二苯甲酮二酐(BTDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4′-二氨基二苯砜(DDS)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,采用微波辐射溶液缩聚得到一种四元共缩聚聚酰胺酸(PAA),然后经亚胺化得到聚酰亚胺(PI)。通过对数比浓黏度(ηinh)、红外光谱(FT-IR)、核磁(1H-NMR)、溶解性测试和热重分析(TGA)对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射能显著提高反应速度、PAA的相对分子质量和产率;FT-IR表明生成了预期的聚合物;1H-NMR表明PAA亚胺化度达95%以上;溶解性测试表明PAA具有较好的溶解性;TGA表明所合成的PI具有较高的热氧化稳定性和热稳定性。     

化学亚胺化和热亚胺化合成超支化聚酰亚胺

以三(4-氨基苯基)胺(TAPA)为三胺单体、均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐单体,采用A2+B3的方式,分别通过化学亚胺化和热亚胺法化制得了氨基封端超支化聚酰亚胺(AM-HBPI)和酐基封端超支化聚酰亚胺(AD-HBPI),然后采用红外(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、X射线衍射(XRD)、溶解性和热失重分析(TGA)等对合成的超支化聚酰亚胺(HBPI)进行了测试和表征,并将两种方法所得HBPI进行了对比。结果表明,化学亚胺化和热亚胺化均能制得AM-HBPI和AD-HBPI,它们结晶度低,分子链间距比线性聚酰亚胺小;化学亚胺化AM-HBPI和AD-HBPI的溶解性比对应的热亚胺化HBPI好;所得的AM-HBPI和AD-HBPI的10%的失重温度分别为580℃和550℃,800℃时的质量保持率分别为62%和45%。     

亚胺化温度对聚酰亚胺纳米纤维结构和性能的影响

利用3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)合成得到聚酰胺酸(PAA)纺丝液,采用静电纺丝技术制备得到PAA纳米纤维,通过热亚胺化法获得BTDA-ODA型聚酰亚胺(PI)纳米纤维。用扫描电子显微镜(SEM)表征了热亚胺化前后纳米纤维的形貌特征,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)表征了不同亚胺化温度对PI纳米纤维的化学结构、结晶性能和热稳定性的影响。结果表明,当亚胺化热处理温度较低时,PAA纳米纤维的亚胺化程度较差。当亚胺化温度达到300℃时,PAA纳米纤维的亚胺化程度基本完全。随着亚胺化温度的升高,纳米纤维的结晶度逐渐增强,热稳定性也逐渐升高。     

超支化聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚乙二醇2000(PEG2000)为单体,通过逐步聚合反应合成了-NCO封端的聚氨酯顸聚体(PPU);再通过接枝使PPU与端羟基超支化聚合物(HPAE)共聚得到一种新型超支化聚氨酯(HBPU).利用红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射(X...     

静电纺丝技术制备耐高温聚酰亚胺无纺布膜及其性能表征

利用3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)合成得到聚酰胺酸(PAA)纺丝液,采用静电纺丝技术制备得到PAA无纺布膜,通过热亚胺化法获得聚酰亚胺(PI)无纺布膜。用扫描电子显微镜(SEM)考察了溶液浓度、纺丝距离、纺丝电压和针头大小对PAA无纺布膜形貌的影响。同时比较了热亚胺化前后PAA和PI无纺布膜的形貌变化。分别采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)表征了它们的化学结构、热稳定性和结晶性。结果表明,制备得到的PI无纺布膜具有优良的耐热性能和微孔结构,使其在耐热分离技术领域有极大的应用价值。     

微波辐射合成含三苯胺结构的超支化聚酰亚胺及其表征

在微波辐射条件下,采用两步法以3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)和4,4′,4″-三氨基三苯胺(TAPA)为单体,先合成出含三苯胺结构的氨基封端和酐基封端的超支化聚酰胺酸,再经化学亚胺化和热亚胺化分别制得了相应的超支化聚酰亚胺(AM-HBPI和AD-HBPI)。FT-IR和1H-NMR验证了所得AM-HBPI和AD-HBPI的分子结构。TG测试表明此两种芳香族HBPI具有优异的热稳定性,N2中10%热失重温度(Td10%)在540℃以上。溶解性测试发现化学亚胺化得到的HBPI具有优良的溶解性能,可以溶于常见的强极性非质子溶剂。此外,它们还具有极佳的紫外-可见光吸收性能和荧光发射性能。     

聚芳醚砜醚酮酰亚胺树脂的合成与表征

以N,N-′(4,4′-二苯醚)二偏苯三甲酰亚胺酰氯和4,4′-二苯氧基二苯砜、4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜、4,4′-二(2,6-二甲基苯氧基)二苯砜为单体,采用低温溶液亲电共缩聚,合成了聚芳醚砜醚酮酰亚胺树脂(PESEKI)s。用傅里叶红外(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)对其结构进行了表征,差示扫描热分析(DSC)、热分析(TGA)、X广角射线衍射(WAXD)研究其热转变和形态。研究表明,共聚物有较高的玻璃化转变温度(Tg),较好的耐热稳定性,在N-甲基-2-吡咯烷酮、氯仿、间甲酚和邻氯苯酚等有机溶剂中有较好的溶解性。共聚物具有良好的力学性能,其拉伸强度97.8 MPa~118.8 MPa,弹性模量达1.98 GPa~2.37 GPa,断裂伸长率在7.1%~9.4%之间。     

单分散聚酰亚胺粒子的制备与表征

采用均苯四甲酸二酐(PMDA),4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,甲醇、四氢呋喃组成的混合溶液为溶剂,进行缩聚反应合成聚酰亚胺(PI)的预聚体聚酰胺酸,经过两步法亚胺化得到PI粒子。红外光谱(FT-IR)对聚合物进行表征,表明经过两步法亚胺化(化学亚胺化和热亚胺化)才能使聚酰胺酸完全亚胺化;扫描电镜(SEM)图片显示,当四氢呋喃/甲醇(THF/MeOH)比例为7∶3可得到粒径为5～10μm且分散性好的PI粒子;利用热失重分析(TGA)可知T5d为530℃,T10d在560℃,PI粒子具有优良的热稳定性。     

含联苯基和亚胺基热致性聚酯液晶的合成与表征

以N,N′-二(ω-羟乙基)苯均四甲酰二亚胺(BHDI)、对苯二甲酰氯(TPC)、4,4′-二(β-羟己氧基)联苯(BP6)为单体,通过改变BHDI和BP6的物质的量比,制备了三种主链上同时含有联苯基和亚胺基的聚酯液晶(PBHT)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热分析仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)及热重分析(TGA)等手段对聚合物结构及性能进行表征。结果表明,当BP6和BHDI物质的量比为4∶3时,聚酯液晶(PBHT)的液晶区间最宽,为116℃-190℃;该类液晶在液晶态温度区间呈现出向列型液晶丝状织构,WAXD分析显示为半结晶性聚合物;随着BHDI含量的增大,液晶聚酯热性能有所提高。     

含亚胺基热致性液晶聚氨酯的合成与表征

以对苯二酚二对苯甲酸酯(HQB)、N,N′-二(ω-羟乙基)苯均四甲酰二亚胺(BHDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为单体,利用溶液缩聚方法,合成了含有亚胺基的三种液晶聚氨酯(HBLCP)。采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射(WAXD)和热重分析(TGA)等手段对液晶聚氨酯进行表征。结果表明,该类液晶聚氨酯的熔点(Tm)和各向同性温度(Ti)随着HQB含量的增加而提高;POM观察表明,在液晶态温度区间170℃～190℃范围内显示液晶行为,并呈现向列相织构;其广角X射线衍射图在2θ角为15°～32°范围内有一组强度不等的衍射峰,所合成的液晶聚氨酯具有较高的热稳定性。     

可溶性ODA-ODPA-BPADA共聚聚酰亚胺的合成与性能

用4,4′-二氨基二苯醚（ODA）作为二胺,3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐（ODPA）及2,2-双[4-（3,4-二羧基苯氧基）苯基]丙烷二酐（BPADA）作为二酐,以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,通过常规的两步法,合成了可溶性共聚聚酰亚胺。用红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG...     

聚对苯二甲酰对苯二胺-芳醚共聚物的合成与成纤性能

通过共聚的方法将第三单体4,4′-二氨基二苯醚引入聚对苯二甲酰对苯二胺链中从而改善了二元聚合物的溶解能力,当第三单体添加量占二胺类单体物质的量总数达到40%时,制得的聚合物ηinh为2.5 dL/g,此时聚合溶液由凝胶体系变为透明均匀稠厚的浆液状态,这与X射线衍射(XRD)观察其结晶状态的结果相一致。利用红外对共聚物的结构进行表征,热重分析(TG-DTG)研究表明共聚物在460℃才开始分解,最大分解速率对应温度为545℃。通过沉析法结合扫描电镜对制得的共聚物进行成纤形态观察,结果表明,共聚物在N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)/H2O为30/70的凝固浴体系中具有良好的成纤能力。     

含长柔性链的主链聚酰亚胺的合成性能及其应用研究

以4,4-二氨基二苯醚(ODA)、十二胺和3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)为聚合体系,制备得到主链含长柔性链的聚酰亚胺酸,并且考查了KH-550硅烷偶联剂的加入量、含氟类聚硅氧烷的添加对聚合物性能的影响。实验结果表明,当KH-550达到6%时得到的聚酰亚胺膜的附着力达到1级,当添加总量0.1%的含氟聚硅氧烷时聚酰亚胺的含水率显著下降。用红外表征合成的聚酰亚胺的结构,利用TG表征聚酰亚胺的热稳定性,同时取向能力、预倾角测试以及工业可靠性实验表明,制备的材料可以作为扭曲排列型液晶显示器(TN-LCD)的取向材料使用。     

含螺环结构的二胺及其聚酰亚胺的合成与性能

首先,以双酚A和甲磺酸反应合成出3,3,3',3'-四甲基-6,6'-二羟基-1,1'-螺旋双茚满,然后与2-氯-5-硝基三氟甲苯反应得到3,3,3',3'-四甲基-6,6'-双[4-硝基-2-三氟甲基苯氧基]-1,1'-螺旋双茚满,最后在Pd/C-水合肼还原作用下得到3,3,3',3'-四甲基-6,6'-双[4-氨基-2-三氟甲基苯氧基]-1,1'-螺旋双茚满。采用上述二胺单体分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐、均苯四甲酸二酐、联苯二酐、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐和六氟二酐通过两步法制备出6种含螺环结构的聚酰亚胺(PI)。采用核磁、红外光谱、X射线衍射、紫外-可见光谱、热重分析、差示扫描量热分析和溶解性测试等手段表征了所得化合物和PI的结构与性能。研究结果表明,这些含螺环的PI主要表现为非晶结构和较大的分子链间距离,且具有良好的溶解性、光学性能和热性能。     

笼型聚倍半硅氧烷增韧3层聚酰亚胺薄膜的制备与性能

以3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)-对苯二胺(PDA)/4,4′-二苯醚二胺(ODA)型聚酰亚胺为芯层,将2,2′-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷(BAPP)-BPDA型聚酰胺酸涂覆于芯层的上、下表面并热亚胺化得到3层聚酰亚胺薄膜。为提高3层聚酰亚胺薄膜的韧性,将降冰片烯二酸酐-马来酰亚胺基七异丁基聚倍半硅氧烷交替共聚物(poly(MIPOSS-alt-NA))作为BPDA的共单体引入到上、下表层的热塑性聚酰亚胺中。结果表明,当poly(MIPOSS-alt-NA)的质量分数为6.0%时,3层聚酰亚胺薄膜的断裂伸长率从7.2%提高到14.5%,热膨胀系数则从27.0×10-6 K-1降低至23.6×10-6 K-1,与铜箔制备的柔性覆铜板剥离强度达到12.0 N/cm,针对拉伸断面电镜照片的变化对增韧机理进行了分析。     

具有极低熔体黏度的苯乙炔封端热固性聚酰亚胺树脂

为了开发适于树脂传递模塑(RTM)成型的低熔体黏度热固性聚酰亚胺树脂,采用2,2′,3,3′-三苯二醚四甲酸二酐(3,3′-HQDPA)和3,3′,4,4′-三苯二醚四甲酸二酐(4,4′-HQDPA)的混合物与3种不同的二胺单体合成了3种系列的苯乙炔封端的热固性聚酰亚胺树脂,其中二胺为4,4′-二氨基二苯醚(ODA),4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFDB)和2-苯基-4,4′-二氨基二苯醚(p-ODA)。文中系统地研究了酰亚胺预聚物的结构和相对分子质量对预聚物的聚集态结构、熔体黏度及对固化后薄膜的热性能、力学性能的影响。研究结果表明,与ODA和TFDB不同,p-ODA的特殊化学结构使得由它合成的酰亚胺预聚物(相对分子质量为750)表现为无定形态,并在低温区具有极低的熔体黏度。它在200℃至280℃区间内任意温度恒温2 h后,熔体黏度都低于1 Pa·s,更适宜RTM成型。     

含有氢键的聚酰亚胺薄膜的制备和性能表征

以对硝基苯甲酸为原料,通过酰氯化、酰化、还原反应成功合成了4,4’-二氨基苯酰替苯胺(DBN),DBN分别和3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)通过两步法缩聚制备出聚酰亚胺薄膜,用红外(FT-IR),差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA),拉伸测试表征其结构和性能,结果表明,成功合成了含有酰胺键的聚酰亚胺薄膜,并且酰胺键的N-H分别和酰亚胺环中的C-N和C=O形成了氢键。将其与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)聚酰亚胺薄膜相比,对应二酐(BPDA和PMDA)分别和DBN制备的聚酰亚胺薄膜表现出了优异的热性能和耐溶剂性,尤其是拉伸强度有了显著的提高。     

Novel flame retardant zirconia-reinforced nanocomposites containing chlorinated poly(amide-imide): synthesis and morphology probe

In the present investigation, a thermally stable poly(amide-imide) (PAI) was synthesised from the polymerisation reaction of 4,4′-methylenebis(3-chloro-2,6-diethyl trimellitimidobenzene) as a chlorinated diacid with 4,4′-methylenebis(3-chloro-2,6-diethylaniline) using molten tetra-n-butylammonium bromide and triphenyl phosphite as a condensing agent and green media. This methodology offers enhancements for the synthesis of polymers with regard to yield of products, simplicity in operation, and green aspects by avoiding volatile solvents. From the chemical point of view, the chloride and ethylene groups impart to the polymer's chain increased solubility of obtained polymer in organic solvent. Then, the surface of zirconia nanoparticles (ZrO₂-NPs) was modified with 3-aminopropyltriethoxylsilane as a coupling agent. The obtained polymer and inorganic metal oxide NPs were used to prepare PAI/ZrO₂ nanocomposites through ultrasonic irradiation. The formation of PAI was confirmed by ¹H-NMR, FT-IR spectroscopy, and elemental analysis. The obtained polymer was synthesised with good yield (90%) and moderate inherent viscosity (0.48 dL/g). The resulting NP filled composites were also characterised by FT-IR, XRD, FE-SEM, TEM and TGA. The TEM and FE-SEM results indicated a high dispersion level of the nanoscale inorganic particles in the polymer matrix. In this article, ZrO₂-NPs are employed to improve flame retardancy of nanocomposites. TGA thermographs confirmed that the heat stability of the prepared NP-reinforced composites was improved in the presence of ZrO₂ nanocrystals.     

聚芳醚砜醚酮共聚物的合成与表征

通过低温溶液亲电共缩聚合成了聚芳醚醚酮醚砜醚酮(Ia)、聚芳醚酮酮醚砜醚酮(Ib),甲基取代、双邻位甲基取代的聚芳醚酮酮醚酮醚砜醚酮(Ic、Id)等4种结构新型的共聚物。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(WAXD)对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,共聚物有较高的玻璃化转变温度(Tg)177℃~188℃;较高的热分解温度(Td5%≥460℃),共聚物能溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮,四氯乙烷和浓硫酸中;甲基取代的共聚物溶解性得到了明显改善,室温下还能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中。     

基于离子交换与激光打印技术在含氟聚酰亚胺薄膜表面制备银-铜金属线

以4,4’-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和4,4’-二胺基二苯醚(4,4’-ODA)为原料制备了含氟聚酰亚胺薄膜,然后通过水解、激光打印、离子交换、化学还原等技术得到银和铜双金属的图案化聚酰亚胺薄膜。通过X-射线衍射仪、四点探针测试仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器系统研究了薄膜表面金属的形成过程及水解时间与导电性的关系。实验结果表明,随着水解时间的增加,金属线条的导电性逐渐增加,电导率最大达到500s/cm。