基于异构硫醚二酐与三苯双醚二酐的热塑性共聚聚酰亚胺合成与性能研究

以二苯硫醚二酐(TDPA)3种异构体的混合物(m-TDPA)和3,3',4,4'-三苯双醚四甲酸二酐(HQDPA)为二酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,采用不同二酐比例通过一步法聚合制备了一系列热塑性聚硫醚酰亚胺共聚物,粘度控制在0.42~0.43 dL/g,并对其热性能、溶解性、熔体性能、力学性能进行分析。结果表明：制备的共聚物耐热性良好,玻璃化转变温度(Tg)为230~246℃,5%热分解温度在516~539℃,力学性能优异,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和氯仿等极性溶剂中有良好的溶解性。引入HQDPA进行共聚可以提高共聚物的热稳定性和耐溶剂性,显著降低熔体粘度,共聚物具有良好的熔体流动性和熔体稳定性。     

基于异构三苯二醚二酐的热塑性共聚酰亚胺的合成

以2,2′,3,3′–三苯二醚四甲酸二酐(3,3′–HQDPA)、3,3′,4,4′–三苯二醚四甲酸二酐(4,4′–HQDPA)为二酐单体,邻苯二甲酸酐为封端剂,与4,4′–二氨基二苯醚(4,4′–ODA)进行无规共聚。通过改变二酐的比例,用两步法制备了一系列热塑性共聚酰亚胺粉料,并对其热性能、溶解性能、熔体性能等进行了表征,与均聚酰亚胺进行了比较。结果表明,聚合物均具有良好的热稳定性,热分解5%的温度在空气中为500~521℃,在氮气中为507~538℃;随着3,3′–HQDPA含量的增加,玻璃化转变温度(Tg)由223℃升高至257℃,溶解性也逐渐提高。与均聚物相比,共聚物的熔体流动性有了显著地提高。可以通过调控异构二酐的比例来调控共聚酰亚胺的Tg、溶解性和熔体流动性,满足材料在不同应用上的要求,当二酐的比例为1∶1时,共聚酰亚胺的熔体流动性最好,可作为高性能、易加工的热塑性工程塑料使用。     

Cardo半芳香型透明聚酰亚胺的合成及性能

以酚酞和邻甲酚酞为原料合成的cardo双酚单体和以反式1,4–环己烷二胺为原料合成的含有酰亚胺环的单体,通过芳香亲核取代反应合成了一系列cardo型半芳香聚酰亚胺(PI),并通过改变cardo双酚单体侧基的体积大小,研究了系列PI的溶解性、耐热性和光学性等性能。结果显示,该系列PI具有良好的热性能,其玻璃化转变温度(Tg)在270~316℃之间,在氮气中失重5%的热分解温度在401~434℃之间,失重10%的热分解温度在419~446℃之间,有较好的耐热稳定性;该系列PI在常规的有机溶剂中均具有良好的溶解性;该系列PI薄膜的紫外截止波长低于354 nm,在450 nm处的透过率大部分都在80%以上,表明该系列PI薄膜有较好的透明性。     

纸化融合 贡献价值

造纸工业已经取得了飞速的发展,尤其是在中国未来的市场潜力巨大,但造纸工业的发展离不开化学工业,在2019中国国际造纸创新发展论坛上,中科院宁波材料所博导、研究员,浙江鑫甬生物化工股份有限公司(以下简称浙江鑫甬)总工程师方省众从化学工业的角度,围绕造纸行业背景、浙江鑫甬产品产能、浙江鑫甬价值贡献等方面,做了关于造纸化学品的精彩报告。     

异构化聚酰亚胺取向膜预倾角的研究

制备了一系列异构化的聚酰亚胺取向膜，并用晶体旋转法测定了它们的预倾角。发现由芳香类异构化二酐制得的聚酰亚脑膜对预倾角影响不大，而由环己烷类顺反异构化二酐制得的聚酰亚胺膜的预倾角变化较大，且顺式的比反式的大。     

球磨法制备高导电聚酰亚胺/石墨烯复合材料

分别采用球磨和超声混合两种分散方法,制备聚酰亚胺(PI)/石墨烯(GNPs)复合材料。利用原子力显微镜、拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对其微观结构和形貌进行表征,研究了复合材料的电导率。结果表明,与超声混合法相比,球磨法制备的复合材料,GNPs均匀地包覆在PI颗粒表面,热压成型后形成更为完整的导电网络结构。GNPs质量分数为0.5%时就达到逾渗阈值;当GNPs质量分数为3%时,电导率到达最优值为1.94×10–2S/m。     

新型易加工热塑性聚酰亚胺的合成及性能研究

以三苯二硫醚二酐(PTPODA)为二酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,采用不同二酐和二胺比例通过一步法聚合制备了不同分子量的热塑性聚酰亚胺,其比浓对数黏度分别为0.41 d L/g、0.45 d L/g、0.53 d L/g,并对其热性能、溶解性、熔体性能、力学性能进行了研究。结果表明:该聚酰亚胺的玻璃化转变温度(Tg)为205~207℃;空气中5%热分解温度为514~531℃,氮气中5%热分解温度在519~538℃之间;拉伸强度超过64 MPa,拉伸模量高于1.9 GPa,断裂伸长率高于4%;在常规有机溶剂NMP、DMAc等中有良好的溶解性;320℃时的熔融指数在6.21~9.74 g/10 min之间,熔体加工性较好。