可溶性含氟聚酰亚胺薄膜的制备及表征

通过分子设计制备一种新型二胺单体3,3'-二异丙基-4,4'-二氨基二苯基-4″-氟苯基甲烷(PAFM)及新型可溶性含氟聚酰亚胺薄膜材料(FPIs)。研究表明,聚合物溶解性能显著,能较好溶于常规有机溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡诺烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)和丙酮;耐热性能突出,玻璃化转变温度高于273℃,氮气中10%热失重温度在470℃以上;光学性能优良,截止波长低于322 nm,波长大于466 nm范围内透过率都在80%以上;疏水性能优异,接触角超过90.8°。     

含二氮杂萘酮结构聚芳酯的合成及其在绝缘漆中的应用

以二酸4-[4-(4-羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮(Ⅰ)与4,4'二羟基二苯丙烷进行溶液缩聚反应合成了一种含有二氮杂萘酮结构的聚芳酯,采用FT-IR,1H NMR对其结构进行了表征,利用差示扫描量热仪(DSC),热重分析仪(TGA)研究了聚芳酯的热性能.结果表明所合成的聚芳酯具有高的玻璃化转变温度(227℃),在氮气气氛中5%的热失重温度高于455℃.聚芳酯可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),氯仿等多种溶剂,该类聚芳酯制成的绝缘漆,具有机械强度高,柔韧性和附着力好,以及良好的电绝缘性能.     

含吗啉基苯基可溶性聚酰胺的制备及性能

通过分子设计制备一种新型二胺单体4-(4-吗啉基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(MPAP)及3种含吗啉基苯基及吡啶环可溶性聚酰胺(PA)。研究结果表明,所制备的PA具有良好的溶解性能,在室温下能溶于高沸点有机溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡口各烷酮(NMP),在加热条件下能部分溶于四氢呋喃(THF)和丙酮等低沸点溶剂;较高的耐热性,玻璃化转变温度(Tg)均高于205℃,氮气中10%热失重温度在461℃以上;优异的光学性能,截止波长低于396nm,542nm处的透过率均超过80%。此外,PA薄膜具有较好的力学性能,其拉伸强度为62~83 MPa,断裂伸长率为4.6%~12.8%,弹性模量为0.6~1.7GPa。     

一类含双叔丁基苯结构聚酰亚胺的合成与性能

通过分子设计制备一种含双叔丁基结构的刚性芳香二胺单体——4,4′-二氨基苯基-3″,5″-二叔丁基甲苯,将该二胺单体分别与3种不同的商品化芳香二酐(3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯醚酐(ODPA)、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA))采用一步高温缩聚制备了3种新型聚酰亚胺NPI(3a～3c)。该类聚酰亚胺具有优异的溶解成膜性能,在室温可溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、间甲酚等高沸点溶剂中,在加热时还能溶解于CHCl_3,CH_2Cl_2,THF等低沸点溶剂,并可通过其聚合物溶液浇铸得到柔韧的薄膜;所制聚酰亚胺薄膜具有优良的热性能,玻璃化转变温度(T_g)范围为262～303℃,在N_2中质量损失10%的温度超过523℃;具有优异的光学性能,所制薄膜还具有较浅的颜色和良好的光学透过性,在450 nm波长光下的透光率为69%～76%,截止波长为341～353 nm。     

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.     

6FAPE基含氟聚酰亚胺的结构与性能研究

利用含氟二胺单体4,4'-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚(6FAPE),分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3',4,4'-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)进行低温缩聚反应,经热酰亚胺化制备出5种聚酰亚胺(PI)薄膜,考察了其光学透明性和热性能,研究了聚酰亚胺分子结构与性能的关系.结果表明,CBDA基含氟PI薄膜在可见光波长范围内(400～700nm)具有优异的光学透明性,450nm处的透光率为84.6%,且5种含氟PI薄膜在光通讯波段(1.30μm和1.55μm)均无明显吸收;除CBDA外,含氟PI薄膜均具有良好的热稳定性,5%热失重温度超过530℃;5种含氟PT薄膜的玻璃化转变温度Tg均在200℃以上,且CBDA基舍氟PI薄膜的Tg最高,达到265.5℃.     

浅色可溶含氟聚酰亚胺的合成与性能研究

利用含氟二胺2,2一双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,3,,4,4'-联苯四酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐进行低温缩聚反应,经热酰亚胺化制备出5种含氟聚酰亚胺(PI)薄膜,均表现出优良的综合性能.其中,含脂环PI薄膜在可见光波长范围内(400～700nm)具有优异的光学透明性,450nm处的透光率为84.6%,紫外截止波长为307.2nm,近乎无色透明,且5种含氟PI在光通讯波段(1.30μm和1.55μm)无明显吸收;这些含氟PI均具有良好的溶解性;除含脂环PI的热稳定性稍差外,4种芳香PI薄膜的5%热失重温度均超过519℃,具有良好的热稳定性.     

含二氮杂萘酮联苯结构聚芳酯的合成和性能

以新二酸4-[4-(4-羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮(1)和4种商品二酚进行溶液缩聚反应,制备出一系列古杂萘联苯结构新型聚芳酯,其特性粘度在0．50-0．58 dL·g-1之间．以FT-IR．1H-NMR证明了聚合物的结构．该类聚芳醇的玻璃化转变温度在209-272℃之间,在N2气氛下10％的热失重温度在468-481℃之间．聚芳本具有无定型结构,可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),间甲酚,吡啶和氯仿(CHCls)中．扭曲和非共平面的结构存在使该系列聚芳酯既耐高温又具有良好的溶解性能．     

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%。     

四甲基联苯二胺及有机可溶聚酰亚胺的合成与性能

以对二甲苯为原料,通过溴代、偶合、硝化和还原反应成功合成了2,2′,5,5′-四甲基联苯-4,4′-二胺(TMBPDA)。TMBPDA分别与4,4’-双酚A型二醚二酐(BPADA)和4,4′-双酚AF型二醚二酐(FBDA)通过高温一步法缩聚生成聚酰亚胺PI-A和PI-AF。结果表明,两种聚酰亚胺不仅在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基甲酰胺(DMAc)中展示出良好的有机可溶性,同时拥有优良热性能,由差示扫描量热仪(DSC)测得玻璃化转变温度(Tg)分别为251℃和255℃。此外,两种聚酰亚胺薄膜在可见光范围内具有良好的透明性,在450 nm处的透光率均超过了88%。     

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。     

近红外荧光磁性复合载药脂质体的制备及应用

拟建立以近红外荧光磁性复合脂质体(NFMSLs)为模型药物载体、盐酸多柔比星(DOX)为包封药物的药物输送系统,研究了近红外荧光磁性载药复合脂质体(DOX-NFMSLs)的制备、性质及初步应用.采用共沉淀法制备FeO4磁流体,CdTe掺杂Se制备近红外量子点CdSeTe,薄膜分散法制备DOX-NFMSLs.用DOX荧光分光光度法测定DOX-NFMSLs的包封率和体外药物释放率;用DOX-NFMSLs与HepG2肝癌细胞共孵育来进行细胞成像和细胞毒性实验.结果表明,近红外CdSeTe量子点粒径约为5nm,闪锌矿结构,发射波长824 nm.磷脂与胆固醇质量比为8∶1,药脂比为1∶20的DOX-NFMSLs平均粒径为252.9 nm,Zeta电位为-48.6 mV,理想释放药物温度为41℃,平均包封率为(74.84±0.89)％.DOX-NFMSLs对HepG2肝癌细胞有一定的抗癌效果.得到了具有良好磁响应、释药温度T=41℃、可近红外成像的载药脂质体.     

含联炔多炔丙基化合物的合成及聚三唑树脂的制备EI北大核心CSCD

采用相转移催化法合成了含联炔多炔丙基的单体N,N,N’,N’-四炔丙基-1,4-双(3-氨基苯)-丁二炔(TPBAPB),通过红外、核磁、元素分析等方法表征了TPBAPB的结构。以TPBAPB与4,4’-联苯二苄叠氮(BAMBP)热聚合条件下的1,3-偶极环加成反应制备了一种新型的聚三唑树脂(H-PTA),利用红外和差示扫描量热法研究了树脂的固化行为,并通过动态力学分析和热失重分析考察了炔基与叠氮基不同摩尔比对树脂热性能的影响。结果表明,树脂具有良好的加工性能,能在较低的温度下进行固化(80℃左右),当炔基与叠氮基的摩尔比为1.2∶1.0时,固化后的树脂具有最佳的热性能,玻璃化转变温度(Tg)达到298℃,在氮气中5%的热失重温度(Td5)达到363℃。     

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。     

空间太阳电池玻璃盖板表面超薄ITO防静电层的设计及制备工艺

ITO/MgF2复合薄膜既具有较好的表面导电性能又具有较高的透过率,可应用于空间太阳电池玻璃盖板表面。文章主要对ITO/MgF2复合薄膜中表层的超薄ITO薄膜进行了研究。利用TFCalc软件模拟了ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光学性能的影响,根据模拟结果采用电子束蒸发法在衬底上依次沉积MgF2薄膜和氧化铟锡(ITO)薄膜,研究了ITO薄膜工艺参数(沉积速率、沉积温度和工作气压)和ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光电性能及微观结构的影响。当ITO薄膜沉积速率为0.05nm/s、沉积温度为400℃、工作气压为2.3×10~(-2) Pa、厚度为10nm时,表层ITO薄膜基本连续,其方块电阻(1.94kΩ/)已符合设计需求,ITO/MgF2复合薄膜在可见光区间(400~800nm)的平均透过率达到89.00%。     

提高采收率用聚(N-羟甲基丙烯酰胺-丙烯酰胺)微球的反相微乳液聚合及其性能

以煤油为连续相,50.0wt%N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)、丙烯酰胺(AM)单体水溶液为分散相,Span80/OP-10为乳化剂,依据拟三元相图配制了含50.6wt%油相、42.0wt%水相、7.4wt%Span80/OP-10(质量比6∶1)乳化剂相的W/O微乳液(质量分数)。以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,在65℃过硫酸铵(APS)引发下进行反相微乳液聚合制备了纳米级交联P(AM/NMAM)微球。以微球粒径及溶胀性为考察指标,从单体配比、交联剂用量、引发剂用量及搅拌速率等方面对合成条件进行了优化。结果表明,在单体配比m(AM)∶m(N-MAM)为4∶1,交联剂MBAA用量0.60wt%、引发剂APS用量0.50wt%(以单体总质量计)、搅拌速率1000r/min的条件下合成的微球耐盐性好、吸水倍率高,在1.0×10~5 mg/L模拟地层水中可达18.40g/g。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对微球形态的表征结果显示,其具有较好的球形度及单分散性,粒径分布均一,约为100nm左右。流变及岩心封堵实验表明微球胶乳具有良好的注入性,封堵效果显著,可实现逐级深部调剖。     

二价芳基杂环磷酸盐/月桂酸钠对聚丙烯性能的协同效应

以芳基杂环磷酸盐(AHPS)作为成核剂主体,月桂酸钠(NaL)为配体,研究该类复配体诱导等规聚丙烯(iPP)成核的协效作用,通过偏光显微观察、差示扫描量热分析、力学性能测试、光学性能测试以及耐热性能表征等手段,研究成核剂复配前后对复合材料球晶结构、结晶行为以及力学性能、光学性能、耐热性的影响。结果表明,NaL对iPP的成核作用较差,对球晶尺寸的细化不明显,平均尺寸为246μm,与纯iPP在球晶尺度在同一数量级,结晶温度提高仅为2.61℃,成核有效性低于10%,对复合材料力学性能、光学性能及耐热性的改善非常有限;AHPS对iPP的成核作用达到中等水平,晶体尺寸比纯iPP减小了1个数量级,平均尺寸为40μm,结晶温度平均提高7.26℃,成核有效性提高23.0%,力学性能、光学性能及耐热性同样达到中等水平;NaL与AHPS复配后使iPP的球晶尺度迅速减小,结晶峰值温度可提高20℃以上,成核有效性高达60%以上,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量平均分别提高14.8%、33.8%、38.7%,雾度值平均下降50.4%,透光率平均增加6.94%,热变形温度平均升高40.7%。NaL和AHPS之间表现出极强的协效成核作用。     

不同密度聚酰亚胺泡沫的制备与性能

制备了基于3,3’-4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的聚酰亚胺泡沫,通过改变发泡时的环境压力,制备了不同密度的泡沫;利用红外光谱和扫描电镜对所制备的聚酰亚胺泡沫进行了结构与形貌表征,并对泡沫热性能和压缩强度行了表征。结果表明,所制备的泡沫密度随着制备压力的增大而增加,泡沫密度为7.3~160kg/m~3,红外光谱确认了目标聚合物的合成,泡沫T_g不低于250℃,且具有良好的热稳定性,经过250℃处理的泡沫的T_g达到270℃,T_(d5%)达到404℃,均高于230℃处理得到的泡沫的性能。压缩性能测试表明所制备泡沫压缩强度随着密度增加而增加,当密度为160kg/m~3时,压缩强度达到1.88 MPa。     

N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/α-甲基苯乙烯/马来酸酐四元共聚物的制备及对ABS的改性

以过氧化苯甲酰为引发剂,采用溶液聚合的方法合成了N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/α-甲基苯乙烯/马来酸酐四元共聚物。保持马来酸酐单体质量分数为5%,N-苯基马来酰亚胺单体质量分数为30%,改变α-甲基苯乙烯和苯乙烯的投料比合成系列四元共聚物。采用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对四元共聚物的化学结构和相对分子质量进行了表征,考察了四元共聚物对ABS树脂耐热性及力学性能的影响。结果表明,α-甲基苯乙烯和苯乙烯的投料比为1∶1,数均相对分子质量为2.50×10~4左右的四元共聚物的玻璃化转变温度(T_g)最高达到253.3℃,5%热分解温度可达到351℃。该共聚物可使ABS共混物T_g升高到124.7℃,且具有较好的力学性能。     

新型三元聚合物给体材料的合成及在有机太阳能电池中的应用

以吡咯并[3,4-c]吡咯二酮(DPP)为A单元,苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩(BDT)和萘为D单元,合成了一种新型2D/A型三元共轭聚合物太阳能电池给体材料(PDPP-BDT-NT),通过核磁共振氢谱(1 H NMR)对其结构进行了表征,通过热重分析、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、循环伏安法对其热学性质、光物理性能及能级结构进行了研究。PDPP-BDT-NT具有较好的热稳定性,热分解的温度为401℃,有较宽的吸收光谱,可覆盖300~900nm,最高占据轨道(HOMO)能级为-5.35eV。以聚合物PDPP-BDT-NT为给体材料,PC60BM为受体材料,制备了一系列有机聚合物太阳能电池,在大气质量(AM)为1.5G,功率为100mW·cm-2模拟的太阳光照射下,有机聚合物太阳能电池的光电转化效率(PCE)可达2.09%。甲醇处理后,有机聚合物太阳能电池的PCE可达2.34%。