含氟和氧膦的二胺及其聚酰亚胺的合成

从3,5-二(三氟甲基)溴苯出发,经格氏、硝化、还原反应合成了含氟和氧膦的新型二胺单体.然后用常规的二步法,和4,4'-二氨基苯氧醚(ODA)与2,2'-六氟异叉丙基二苯四酸二酐(6FDA)进行共缩聚并经化学酰亚胺化法制备了共缩聚型聚酰亚胺.     

基于S,S′-双（对氨基苯基）对二苯砜聚酰亚胺的合成与性能表征

以对氨基苯硫酚与4,4′-二氯二苯砜为原料,合成出芳香二胺单体S,S′-双（对氨基苯基）对二苯砜,反应产率为70.26%。以此芳香二胺和三种不同芳香二酐为单体,通过低温聚合反应合成了高分子量的聚酰胺酸,热亚胺化的产物在极性强的溶剂中具有较好的溶解性。差示扫描量热（DSC）和热重分析（TG）等测试表明,三种聚合物均为无定...     

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。     

可重复使用型耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜的研制

以芳香二酐和自制的3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DMMDA)二胺为单体,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,从分子结构的角度出发,设计合成了聚酰胺酸溶液,经化学亚胺化反应制备了高相对分子质量的可溶性聚酰亚胺材料,进一步通过浸没-沉淀相转化法制备出聚酰亚胺基纳滤膜。通过红外光谱、核磁、热重分析、扫描电镜、原子力显微镜等对合成单体和聚酰亚胺基纳滤膜的结构和性能进行了分析和表征。结果表明,成功地合成了DMMDA二胺单体,以该单体为原料制备的聚酰亚胺基纳滤膜具有较高的分离性能,对酸性红94的截留率高达92%,同时具有良好的耐溶剂性及重复使用性。     

联苯类三芳胺空穴传输材料的合成及其光电性能研究

以4,4'-二甲基二苯胺和3-甲基二苯胺为原料分别与4,4'-二碘联苯反应合成了N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(S-100)和N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(m-TPD),产品收率为93.3%和94.3%.以S-100和m-TPD作为空穴传输材料,以酞菁氧钛为电荷产生材料制备功能分离型有机光导器件并进行光电性能的测试,结果表明所合成化合物具有优异的空穴传输性能.     

含芴基二胺单体及其聚酰亚胺的合成与表征

利用水合肼法成功合成了含芴基、醚键及烷基的二胺单体9,9-双(3,5-二甲基-4氨基苯氧基苯基)芴,并对其熔点、红外、核磁表征。结构表明,该单体具较高的纯度,并且熔点较高。采用该二胺和双酚A型二酐聚合,合成了较高分子量的聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸,通过热亚胺化和化学亚胺化得到了聚酰亚胺薄膜,通过红外(FT-IR)、特性黏度的测试,说明合成了含芴基及醚键的新型聚酰亚胺,同时从溶解度的测试结果来看,在有机溶剂中的溶解性较好。     

联苯型三芳胺空穴传输材料的新合成工艺研究

三芳胺是一种优良的空穴传输材料,在有机电致发光和有机光导领域有着重要应用.目前的合成方法是在氯化亚铜和邻菲哆啉的催化下,以4,4'-二-碘联苯和二芳基胺反应制备.研究了以4,4'-二溴联苯与二苯胺为原料,研究了在醋酸钯、三叔丁基膦的催化作用下合成N,N,N’,N’-四苯基-1,1'-联苯-4,4’-二胺(TPD)的反应.考察了原料配比、反应时间、催化剂用量以及反应温度对产品收率的影响,得到优化工艺条件为二苯胺与4,4 '-二溴联苯的摩尔比为2.5∶1,醋酸钯用量为0.05mmol,在145℃回流反应6h,产品收率为78.89％.在此条件下,用4,4’-二溴联苯分别与3-甲基二苯胺、4-甲基二苯胺反应合成了N,N'N'-二苯基-N,N '-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4’-二胺(m-TPD)、N,N’-二苯基-N,N’-二(4-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(p-TPD),产品收率分别为75.59％和69.96％.通过比较,新工艺有效地降低了工艺物料平衡图(PFD)类空穴传输材料的合成成本.     

一类低溶胀率磺化聚芳醚砜质子交换膜材料的制备及性能

通过两步有机反应,设计合成了一种含3,5-二苯基苯侧基结构的活性二氟砜单体——3,3'-二(3,5-二苯基苯)-4,4'-二氟二苯砜。以此单体、4,4'-二氟二苯砜和4,4'-二羟基二苯甲酮为起始原料,经过芳香亲核取代缩聚和温和的后磺化反应,制备了一系列磺化聚芳砜质子交换膜(TS-PAS-xx)。分别利用红外光谱和核磁共振氢谱对所制聚合物的结构进行了表征分析。结果表明,所制质子交换膜表现出适中的吸水率和较低的溶胀率,在80℃时,膜的溶胀率均不超过15.7%。原子力显微镜测试表明这些质子交换膜形成了明显的"亲水-疏水"相分离结构,该结构有利于质子传导率的提高,80℃时TS-PAS-34膜的质子传导率达到了182 mS/cm,与Nafion112相当,优于其它已报道的一些具有相同离子交换容量(IEC)的聚芳砜质子交换膜的传导率。该膜还具有良好的热性能、力学性能和优异的耐化学氧化稳定性。     

联苯基聚芳亚胺的合成与热性能

以4,4-二溴联苯和芳香二胺为单体,以三(二亚苄基丙酮)二钯为催化剂,1.1'-联萘-2.2'-二苯膦(BINAP)为配体,由钯催化的胺基化反应缩聚合成了联苯基聚芳亚胺.其结构由红外、核磁氢谱和元素分析表征,表征结果与目标结构吻合良好.通过DSC和TG对其热性能进行分析,结果表明:联苯基聚芳亚胺具有良好的热稳定性(Tg＞250℃;TD＞510℃).     

RTM成型聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA),3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),3,4-二氨基二苯醚(3,4-ODA),1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)和1,4-双(4'-氨基-2'-三氟甲基苯氧基)苯(6FAPB)分别合成了六种设计分子量为1250的聚酰亚胺低聚物RTM1-6,并对低聚物的熔体黏度及熔体黏度稳定性和热性能等进行了系统研究.实验结果表明,用含有醚键及氟原子的混合二胺合成的系列树脂,其熔体黏度较低,熔体稳定性较好,可用于RTM成型工艺.但树脂的玻璃化转变温度相对较低.     

一类具有高光学透明、高可溶聚酰亚胺薄膜的合成与表征

以2,6-二甲基苯胺和苯甲醛为原料,经一步合成反应,制得了一种高纯二胺单体α,α-(3,5-二甲基-4-氨基)苯基甲烷(BADP),将其与4种商品化芳香二酐缩聚,制得了一系列主链含3,3′,5,5′-四甲基和甲苯基结构的聚酰亚胺,特性黏度在0.57～0.84dL/g之间。该聚酰亚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NMP、DMAc、DMF和m-Cresol等溶剂中,还能溶于低沸点的CHCl3、CH2Cl2等溶剂中,而且大部分聚合物在这类溶剂中的溶解度可达10%(质量分数)以上;所制得的聚酰亚胺薄膜颜色浅、透明性高,截断波长在341～365nm之间,500nm处的透过率均超过85%。此外,该系列聚酰亚胺还表现出良好的热学性能和力学性能:玻璃化转变温度在333℃以上,空气和氮气中10%热失重在440℃和500℃以上;其薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和起始模量分别在62～95MPa、8.4%～15.5%和2.2～3.5GPa之间。     

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...     

含氟-吡啶环聚酰亚胺的合成与性能

用4-苯基-2,6-双[3-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-6FPAPP)作为二胺,3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)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,合成了可溶性含氟聚酰亚胺。用FT-IR、DSC、TGA、UV-vis、溶解性和吸水率测试对聚合物的结构和性能进行了表征。结果表明,FT-IR测试在1780 cm-1、1720 cm-1和1380 cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰。所得聚酰亚胺在常见溶剂(如间甲酚,DMF,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),二甲基亚砜(DMSO),N-甲基吡咯烷酮(NMP),四氢呋喃(THF))中可溶解;在氮气氛中,玻璃化转变温度(Tg)为202.1℃~219.7℃,10%失重温度为537.0℃~572.8℃,800℃质量保持率为60.7%~63.1%。PI膜的紫外截止波长为375 nm~380 nm,吸水率为0.55%~0.63%。     

甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯大单体的合成与表征

通过甲基丙烯酸甲酯与环氧乙烷的一步乙氧基化开环聚合,制备了末端含有活性双键和亲水性聚氧乙烯结构单元的活性大分子单体。研究了反应参数的影响,确定了最佳合成条件为：采用1%的复合阻聚剂,1.5%~2%的催化剂,反应温度为130℃~140℃,压力为0.4 MPa~0.5 MPa。并采用红外光谱和核磁共振氢谱对所合成的大单体结...     

Effect of the adding of rod-like attapulgite upon the properties of polyimides produced by random copolycondensation

A series of polyimides (PIs) and polyimide/attapulgite (AT) composite films was successfully prepared by random copolycondensation. The polyimides were synthesized based on 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride (BPADA), and 4,4′-oxydiphthalic anhydride (ODPA). By adjusting the ratio of BPADA and ODPA, three different types of anhydride group-terminated PIs were obtained. AT was functionalized by chemical modification with γ-aminopropyltriethoxysilane and then chemical bonded with PI via reaction between amino group and anhydride group, resulting in stable PI/AT composites. The structure and properties of PIs and PI/AT composites were characterized by FTIR, XRD, TG, SEM, DSC, DMA, mechanical measure, and so on. Comparison was given between PIs and PI/AT composites. Results showed that all PIs had good thermal stability and mechanical properties with glass translation temperature (T _g) over 210 °C, 5 % weight loss temperature (T _d,5%) over 494 °C and tension strength of 84–89.9 MPa, breaking elongation around 7 %. More stable, flexible, and much stronger films were obtained after adding 5 wt% AT, which showed 535–548.5 °C, 85.8–118.9 MPa, and 10.3–24.7 % in T _d,5%, tension strength, and breaking elongation, respectively. Much interestingly, we found that AT had the greatest effect on PI-2, the yielding of which occurred during mechanical measure, and PI/AT-2 composite displayed excellent comprehensive properties.     

Low dielectric constant and organosolubility of polyimides derived from unsymmetric phthalic-thioether-naphthalic dianhydrides

A series of polyimides (PIs) with low dielectric constant were synthesized via a polycondensation from two new unsymmetric phthalic-thioether-naphthalic dianhydride isomers which were synthesized from 3- or 4-chlorophthalic anhydride by a four-step procedure. The introduction of the unsymmetric phthalic-thioether-naphthalic dianhydride into polymer backbone is regarded as an effective way to increase the free volume and decrease the intermolecular force and packing ability of the resulting polymers. Thus, the novel PIs exhibit low dielectric constant, low moisture absorption good solubility, high modulus, and high glass transition temperature. The polyimides show good solubility in phenol, dipolar aprotic solvents, and other common organic solvents. In addition, the isomeric effect of 3- and 4-thioether-linked phthalic anhydride on the properties of PIs was discussed.     

耐高温异构聚酰亚胺树脂及其复合材料

采用改性的单体反应物聚合法(MPMR)合成了一系列低黏度、耐高温异构聚酰亚胺树脂, 研究了树脂预聚物分子质量对树脂的高温流变行为、固化后热氧化稳定性的影响, 并对树脂的分子结构及其复合材料的加工工艺性能、力学性能进行了表征。结果表明: 树脂预浸液常温储存期大于两个月, 亚胺化后PI-2纯树脂最低黏度为154 Pa·s, 固化后树脂质量损失5%的温度大于560 ℃; 石英纤维/PI-2树脂基复合材料在室温和500 ℃的弯曲强度分别为917、197 MPa, 弯曲模量分别为29、22 GPa, 拉伸强度分别为760、341 MPa, 拉伸模量分别为32、31 GPa, 压缩强度分别为570、95 MPa, 层间剪切强度分别为62、10 MPa。      

PPENK增韧改性BMI树脂体系的制备与性能

采用溶液法制备了杂萘联苯聚芳醚腈酮(PPENK)/双马来酰亚胺树脂(BMI)共混体系。通过差示扫描量热法(DSC)对共混体系固化反应动力学进行了研究,固化活化能为85.8 kJ/m2。采用冲击和拉伸实验考察了PPENK含量对共混体系力学性能的影响,共混体系的冲击强度为1.83 kJ/m2～2.95 kJ/m2,拉伸强度为68 MPa～84 MPa,拉伸模量为1.14 GPa～1.53 GPa。通过对固化物断面的扫描电镜(SEM)分析了增韧机理,改性后的BMI树脂在断裂时发生了塑性变形。通过热重分析法(TGA)研究了体系的耐热性,共混体系在氮气气氛中5%热失重温度为420℃～426℃。