联苯酐型聚酰亚胺胶粘剂的合成与性能

以联苯二酐和三种含有醚键结构的二胺——4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)、3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)和1,3-二(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)为原料,在N N-二甲基乙酰胺中通过逐步聚合反应,合成了三种含有柔性二胺结构的线性聚酰亚胺。分析了不同的溶剂及含水量对粘接性能的影响。考察了不同的分子结构对聚酰亚胺粘接性能和热性能的影响。通过红外分析,固化后的聚酰亚胺已经完全酰亚胺化;通过热失重分析发现,三种线性聚酰亚胺的热分解温度均在500℃以上,且由4,4'-ODA制得的聚酰亚胺(PI)耐热性能优于其余两种;热机械分析表明,1,3,4-APB具有最小的玻璃化转变温度。     

3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷及其聚酰亚胺的制备及其性能研究

以2,6-二甲基苯胺为原料,通过一步反应制备了3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(TMDDM),并对其结构进行表征。将TMDDM、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)以不同的配比进行三元共聚,通过热亚胺化合成了6种TMDDM/ODA/ODPA-聚酰亚胺(PI)薄膜,随后对6种薄膜进行了结构表征和性能研究。结果表明:6种PI薄膜具有优良的热性能、疏水性、紫外-可见光透过率、机械性能和溶解性。     

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。     

双(3-乙基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷的合成

以制药工业的副产物邻硝基乙苯为原料,经四步反应合成出一种重要的4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BDM)衍生物-双(3-乙基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷(BEDM)树脂,并采用FTIR和1H NMR证实了其化学结构.同时,对合成BEDM的关键中间体3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DEDDM)的合成条件采用正交试验方法进行了优化.BEDM的熔点为203～204 ℃,高于BDM的熔点.与BDM相比,BEDM的溶解性显著改善,可溶于乙醇、氯仿、丙酮等沸点较低的溶剂.良好的溶解性使BEDM树脂具有较好的应用前景.     

PMDA/ODA型聚酰亚胺的共聚改性研究

以1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(队PB134)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,与均苯四甲酸二酐(PM-DA)进行共聚,合成了一系列具有一定溶解性的聚酰亚胺(PI).采用IR、TGA、DSC、XRD和拉伸实验等手段,对其结构和性能进行了研究.结果表明:共聚酰亚胺(CoPI)薄膜为非晶态结构,其热性能和拉伸强度与均聚物相当,模量有所降低,而断裂伸长率显著提高.     

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。     

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.     

含咪唑基磺化聚酰亚胺质子交换膜的结构与性能关系研究

将1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NTDA)与4,4’-二(4-氨基苯氧基)联苯-3,3’二磺酸(BAPBDS)及3种共聚用二胺单体:2-(4-氨基苯基)-5-氨基-苯并咪唑(APABI)、1,3-二(4-氨基苯氧基)-5-(2-苯并咪唑基)苯(BAPBIB)及4,4’-二(4-氨基苯氧基)联苯(BAPB)在间甲酚中180℃进行无规共聚,分别制得了3种共聚物:主链含咪唑基磺化聚酰亚胺、含侧咪唑基磺化聚酰亚胺及不含咪唑基磺化聚酰亚胺。用溶液浇注法制得了具有良好机械性能的质子交换膜,测定了这些质子交换膜的离子交换容量、吸水率、质子导电率、水解稳定性和抗自由基氧化等性能,重点研究了含咪唑基二胺单体的化学结构对质子交换膜的抗自由基氧化性和水解稳定性的影响规律。     

基于水滴模板法构筑可溶性聚酰亚胺规整多孔膜

采用实验室自制的以二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)和3,3-二甲基-4,4-二氨基二苯甲烷(DMMDA)为单体合成的可溶性聚酰亚胺BTDA-DMMDA为成膜材料制备蜂窝状有序多孔膜,研究不同湿气氛围、相对湿度大小以及固体基板等因素对膜孔形态的影响,并探讨多孔膜表面被剥离前后的亲疏水性变化.结果表明,通过改变环境的相对湿度实现了膜孔径从400nm到2μm的动态调控;亲水性好的固体基板更有利于规整多孔膜的构筑;多孔膜表层剥离后其表面接触角得以大大提高,在超疏水表面有潜在的应用前景.     

ODA二胺单体双酮酐型聚酰亚胺的合成与性能EI北大核心CSCD

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为二酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)和3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)为二胺单体,采用两步法低温溶液缩聚分别合成了2种聚酰亚胺(PI)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、拉伸强度测试等对聚合物的结构与性能进行了表征。研究结果表明,制得的聚酰亚胺均具有良好的成膜性,PI(4,4'-ODA)膜的拉伸强度达到262 MPa,玻璃化转变温度(Tg)为297℃; PI(3,4'-ODA)膜的拉伸强度为149 MPa,Tg为261℃。热分解温度都在520℃以上,具有优良的耐热性能及力学性能。     

新型聚酰亚胺渗透汽化膜

合成了三种新型聚酰亚胺,并制成渗透汽化膜用以分离乙醇-水、异丙醇-水混合物。结果表明,三种聚酰亚胺均具有较高的分离系数,在分子主链中含有—Si—(CH_3)_2—链节的聚酰亚胺膜,其透过速率高于、分离系数低于其它两种聚酰亚胺,并从聚合物分子结构的观点讨论了其原因。     

Synthesis of soluble and thermally stable polyimides with phthalimide as pendent group from pyridine-containing triamine

We report the design and synthesis of a novel pyridine-containing triamine monomer, 2,6-bis(4-aminophenyl)-4-(4-aminophenoxy)pyridine (BAAP), through combining the nucleophilic aromatic substitution with modified Chichibabin reaction and hydrazine hydrate reduction. Based on it, a novel three-step route was applied in order to obtain a series of new polyimides, containing phthalimide as pendent group and pyridine moieties in main chains. The three-step route consisted of terminating the triamine by incorporating phthalic amic acid as pendant, ring-opening polymerization to form poly(amic acid)s and further chemical imidization to acquire polyimides. Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (¹H-NMR) was used for chemical structural characterization, and the results indicated the various forms of BAAP and branched structure units in the obtained polyimides. The morphology structures of the polyimides were evaluated by X-ray diffraction patterns, and the d-spacing values were found in the range of 4.14–4.65 ?. Most of the resulting polyimides were soluble in polar aprotic solvents, such as NMP, DMF, DMAc, DMSO, and so on. Meanwhile, the polyimides exhibited excellent thermal stability, with the decomposition temperature at 5 and 10 % weight loss temperatures in the ranges of 399.1–461.1 °C and 481.1–566.9 °C, respectively. The polyimides, based on 6FDA, possessed the best comprehensive thermally stable and soluble performance.     

聚酰亚胺渗透汽化膜的研究(Ⅱ)聚酰亚胺化学结构对膜渗透汽化性能的影响

以2种二酐、3种二胺为单体，制备了6种不同分子结构的聚酰亚胺(PI)均质膜．测定了这几种膜的物理性质和渗透汽化性能，并讨论了聚酰亚胺刚性和分子结构对均质膜渗透汽化性能的影响．     

磺化聚酰亚胺类质子导电材料的研究进展

Nafion等全氟磺酸膜由于寿命长,导电性能优越,迄今仍是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中性能最为优越的电解质,但其价格昂贵,难以大规模推广应用于民用产品。开发低成本的新型质子交换膜具有十分重要的意义。近年来新型质子交换膜的研究涉及新的离聚物、用于控制形态及保水能力的纳米有机无机复合膜以及碱性聚合物与舍氧酸的复合物等。同时磺化非氟聚合物多年来也一直得到人们的广泛关注。综述了磺化聚酰亚胺用于质子导电材料的研究进展,讨论了各种不同磺化二胺体系的独特优势以及存在的问题。     

侧链型全芳香磺化聚酰亚胺的合成及性能研究

合成了一种侧链型磺化二胺单体2,2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯胺(2,2-’BSPOB),将这种磺化二胺单体与1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NTDA)及一种非磺化二胺单体4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯(BAPB)共聚,制得了一系列具有不同离子交换容量(IEC)的侧链型全芳香磺化聚酰亚胺。在高相对湿度下,这些磺化聚酰亚胺膜具有与Nafion112相当甚至更高的质子导电率。此外,这些磺化聚酰亚胺膜在100℃去离子水中浸泡2000h后依然保持良好的力学强度,而且在膜平面方向的尺寸变化极小(5%),在质子交换膜燃料电池上有着潜在的应用前景。     

芳杂环类聚合物质子交换膜的研究进展

对近10年来磺化聚酰亚胺和(磺化)聚苯并咪唑基膜的制备工艺、分子结构特征等方面的研究工作进行了较全面的综述,同时介绍了这两种芳杂环类聚合物膜在质子交换膜燃料电池中的应用前景.     

几种可溶性聚酰亚胺的合成与性能表征

以3,5-二硝基溴苯与对甲基苯酚为原料,合成出中间产物3,5-二硝基-4'-甲基-二苯基醚,再用钯/碳还原得到芳香二胺单体3,5-二氨基-4'-甲基-二苯基醚,以此芳香二胺和四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)和热重法(...     

High organosolubility and optical transparency of novel polyimides derived from 2′,7′-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)-spiro (fluorene-9,9′-xanthene)

A novel spiro(fluorene-9,9′-xanthene) skeleton bis(ether amine) monomer, 2′,7′-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)-spiro(fluorene-9,9′-xanthene), was prepared through a simple acid-catalyzed condensation reaction of 9-fluorenone with resorcinol to form the spiro framework through an sp³ carbon atom. Subsequent nucleophilic substitution reaction of spiro[fluorene-9,9′-(2′,7′-dihydroxyxanthene)] with 2-chloro-5-nitrobenzotrifluoride in the presence of potassium carbonate in N,N-dimethylacetamide, was followed by catalytic reduction with hydrazine and Pd/C in ethanol. A series of new polyimides were synthesized from the diamine with various commercially available aromatic tetracarboxylic dianhydrides via a conventional two-stage process with the thermal or chemical imidization of the poly(amic acid) precursors. Most of the polyimides obtained from both routes were soluble in many organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide and m-cresol. All the polyimides could afford transparent, flexible, and strong films with low moisture absorptions of 0.35–0.64% and low dielectric constants of 2.63–3.09 at 1 kHz. Thin films of these polyimides showed an UV–vis absorption cutoff wavelength at 356–384 nm, and those of polyimides from 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) were essentially colorless. The polyimides exhibited excellent thermal stability, with decomposition temperatures (at 10% weight loss) above 540 °C in both air and nitrogen atmospheres and glass transition temperatures (T_g) in the range of 274–323 °C.     

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%。