脂环族聚酰亚胺的研究进展

脂环族聚酰亚胺因其独特的结构而具有低介电常数和更好的透光性,满足了近年来高端微电子产业对封装材料的性能要求,而受到愈来愈多的关注.综述了近年来国内外脂环族聚酰亚胺领域的研究热点,就脂环族聚酰亚胺的单体一脂环族二酐和二胺的合成方法进行了系统分类和总结,同时从脂环族聚酰亚胺材料的合成、性能及应用等方面进行了阐述.     

共缩聚型可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究（1）

采用，３，３′－二甲基－４，４′－二氨基二苯甲烷，４，４′－二氨基二苯醚或４，４′－二氨基二苯甲烷为共缩聚二胺单体与二苯醚３，３′－，４－４′四酸二酐进行缩聚型聚酰亚胺。当３，３′－二甲基－４，４′二氨基二苯甲烷与４，４′－二氨基二苯醚的摩尔比为１：０￣４：６或３，３′－二甲基－４，４′－二氨基二苯甲烷与４，４′－二氨基二苯甲烷的摩尔比在１０：０￣５：５时，所得聚酰亚胺可溶解于强极性有机溶剂。所得     

可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

采用“柔顺性”二胺单体４，４＇－二（４－氨基苯氧基）二苯砜与二氨基二苯砜及二苯甲酮四甲酸酐进行共缩聚并在高温溶液亚胺化合成了可溶于ＮＭＰ、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ等强极性溶剂的可溶性聚酰亚胺，并发现在本研究体系中，单纯提高分子链柔顺性并不能很好地提高ＰＩ的可溶性，必须结合共缩聚方法以破坏分子链规整性，所得ＰＩ只有在４，４’－二（４－氨基苯氧基）二苯砜与二氨基二苯砜的摩尔比在３：７～６：４时才可溶。所得可溶性ＰＩ的特性粘度为０．２１～０．３８ｄｌ／ｇ（ＮＭＰ为溶剂，Ｔ＝３０℃），以ＤＳＣ测得的玻璃化转变温度在２５０～２９０℃，氮气中热分解温度在５００℃以上。     

可溶性含羟基聚酰亚胺的制备及其性能研究

合成了含羟基的二胺单体4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷(DHTM),并将该单体分别同六氟异叉丙基二苯四羧酸二酐(6FDA),3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)和4,4′,-二(4,4′,-异丙叉二苯氧基)四羧酸二酐(BPADA)反应制备了3种结构的聚酰亚胺。溶解性实验表明,这3种聚合物在非质子极性溶剂中均显示出良好的溶解性。此外,还对聚酰亚胺薄膜进行了拉伸和动态机械热性能测试。     

脂环族环氧化合物的应用

本文对脂环族环氧化合物的性能及其在稀释剂、浇注料、玻璃钢缠绕、模具制造及涂料中的应用进行了阐述。     

具有三元菲环结构的脂环族二酐的合成、应用及其性能研究

松香是具有类似三元菲环结构的天然产物,通过与马来酸酐的Diels-Alder反应得到马来海松酸,在对甲基苯磺酸(TSA)的催化作用下,马来海松酸经过高温反应得到由羰基连接的脂环族二酐,此二酐保持了松香的类似三元菲环结构,在常规有机溶剂如乙醚,乙醇,THF,DMSO,丙酮,氯仿中均具有良好的溶解性能,与二胺经预聚得到固含量达到30%的聚酰胺酸溶液,涂膜,再经热亚胺化得到新型聚酰亚胺薄膜。实验中利用差示扫描量热计(DSC),热重分析仪(TGA),傅里叶转换红外光谱仪(FTIR),核磁共振仪(1H-NMR)等分别对二酐单体和聚合物薄膜进行了表征。     

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%。     

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...     

聚酰亚胺取向材料表面排列性能的研究

合成了几种结构不同的聚酰亚胺取向材料。其中ＰＩ１～ｐＩ３用作标准３位半液晶显示屏的取向材料，在７０℃，９５％相对湿度下，经过７２ｈ试验后，除功耗电流略有增大外，表面排列性能良好。用ＰＩ４～ｐＩ６作取向材料制备试验盒，这些试验盒在１００℃Ｔ经２ｈ热处理后，具有２°～３°的预倾角。研究结果表明，对于含柔性长链添加剂的聚酰亚胺来说，固含量增大，预倾角呈上升趋势，而不含柔性长链添加剂的聚酰亚胺其预倾角与因含量无关。这些材料可用作ＴＮ－ＬＣＤ及简单８ＴＮ－ＬＣＤ的取向材料。     

共缩聚型可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究(3)

以４,４′－二（４－氨基苯氧基）二苯砜及４,４′－二氨基二苯醚或４,４′－二氨基二苯甲烷为共缩聚二胺单体与二苯醚３,３′,４,４′－四甲酸二酐缩聚并经化学亚胺化合成了共缩聚型聚酰亚胺。当共缩聚二胺单体中４,４′－二（４－氨基苯氧基）二苯砜／４,４′－二氨基二苯甲烷和４,４′－二（４－氨基苯氧基）二苯砜／４,４′－二氨基二苯醚的摩尔比分别为１０∶０～５∶５及１０∶０～３∶７时,所得聚酰亚胺可溶于强极性溶剂。可溶性聚酰亚胺的玻璃化转变温度（Ｔｇ）在２５５～２６５℃,并随结构中４,４′－二（４－氨基苯氧基）二苯砜的摩尔比上升而略有下降。聚酰亚胺在Ｎ２中的热降解起始温度在５５５～５９０℃,并且与二胺单体的结构及比例基本无关。     

可溶性聚酰亚胺溶剂体系的研究

研究了可溶性聚酰亚胺的溶剂体系,研究了聚酰亚胺在各种纯溶剂及混合溶剂体系中的溶解性能,各种沉剂体系的相对吸水能力,它们及对应的聚酰亚胺溶液与硅片表面的接触角。     

二硫化钼填充聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能

利用MM-200型摩擦磨损试验机,对不同体积含量MoS2填充聚酰亚胺（PI）复合材料在干摩擦条件下与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了研究,并利用扫描电子显微镜对PI复合材料及其偶件的磨损表面进行了分析。研究发现,添加MoS2可有效降低PI复合材料的摩擦系数,且PI复合材料的摩擦系数随MoS2含量的增大而减小。除PI＋10％MoS2外,其它含量MoS2填充PI复合材料的耐磨性能均明显优于纯PI材料,但当MoS2的含量超过30％后,PI复合材料的磨损率基本不随MoS2含量变化。在较高的载荷条件下,MoS2填充PI复合材料均呈现出良好的减摩耐磨性能。     

单胺添加剂对聚酰亚胺取向材料性能的影响

通过引入单胺添加剂，合成了三类、八种聚酰亚胺取向材料，采用热重分析对它们的热稳定性进行了研究。结果表明，单胺的加入使聚合物的分子量降低，粘度和热稳定性下降。对于不含强极性基团的聚酰亚胺取向材料，适当地加入单胺可增大预倾角；对于含有强极性基团的聚酰亚胺取向材料，单胺的加入对预倾角的影响很小。     

数字散斑相关方法测量聚酰亚胺无机纳米杂化材料的热膨胀系数

利用数字散斑相关方法计算在不同温度下聚酰亚胺无机纳米杂化膜的变形量,并以此计算出聚酰亚胺无机纳米杂化膜的热膨胀系数。实验中同时测量了掺杂有不同浓度粘土、云母和二氧化硅类无机物的聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数,并对实验结果进行了分析。     

聚酰亚胺/ 银复合膜的制备及其亚微相态与性能研究

以3 , 3’- 4 , 4’- 二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA) 、4 , 4’- 二胺基二苯醚(ODA) 和三氟乙酰丙酮银(AgTFA) 为主要原料, 采用原位一步自金属化法制备了银含量为9 %～15 %的聚酰亚胺( PI) / 银(Ag) 复合膜, 探讨了影响薄膜性能的各种因素, 得到了同时具有高导电(表面电阻～1Ω) 、高反射率(绝对反射率为65.3 %) 的PI/ Ag 薄膜。并通过透射电镜( TEM) 研究了薄膜热处理过程与亚微相态之间的关系, 定量探讨了反射率与固化时间之间的动力学方程。      

聚酰亚胺硅氧烷的合成及其性能

双氨丙基四甲基二硅氧烷或以氨丙基聚二甲基硅氧烷与芳族二胺和芳族四酸二酐共缩聚生成聚酰胺酸硅氧烷溶液，经加热亚胺化得到聚酰亚胺硅氧烷薄膜或粉末。性能测定结果表明：引入有机硅氧烷能多方面地改善聚酰亚胺性能。研究了聚合方法，聚合过程中官能团的反应活性等。