对苯二胺/间苯二胺/3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐三元缩聚及其性能研究

以对苯二胺、间苯二胺和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐为单体,在低温条件下,通过缩合聚合得到高分子量的预聚体聚酰亚胺酸粘稠溶液,涂膜、热亚胺化后制得聚酰亚胺薄膜。通过FTIR、TGA及UV-Vis等对其结构和性能进行了表征。结果表明,聚酰亚胺薄膜具有优异的透明性、疏水性和力学性能,且对苯二胺型聚酰亚胺薄膜的力学性能高于间苯二胺型聚酰亚胺薄膜的力学性能。     

对苯二胺/间苯二胺/3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐三元缩聚及其性能研究

以对苯二胺、间苯二胺和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐为单体,在低温条件下,通过缩合聚合得到高分子量的预聚体聚酰亚胺酸粘稠溶液,涂膜、热亚胺化后制得聚酰亚胺薄膜。通过FTIR、TGA及UV-Vis等对其结构和性能进行了表征。结果表明,聚酰亚胺薄膜具有优异的透明性、疏水性和力学性能,且对苯二胺型聚酰亚胺薄膜的力学性能高于间苯二胺型聚酰亚胺薄膜的力学性能。     

含酮柔性共聚型聚酰亚胺性能研究

为了考察柔性二酐共聚对聚酰亚胺(PI)薄膜性能的影响,用含柔性基团的酮酐单体3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)、刚性二酐单体均苯四甲酸二酐(PMDA)和芳香二胺4,4'-二氨基二苯醚(ODA)共聚,制得共聚聚酰亚胺薄膜.分别用FT-IR(ATR)、TMA、TGA、万能试验机对薄膜的结构、热性能及力学性能进行了测定.结果表明,聚合物亚胺化程度完全,且随着柔性二酐的加入聚合物的热性能得到明显改善,同时力学性能数据也表明,共聚物柔性增强,材料的加工性得到提高.     

新型聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究

采用2,4,6-三甲基间苯二胺（TMmPDA）、4,4＇-二氨基二苯醚（DADPE）和3,3＇,4,4＇-四羧基联苯二酐（BP-DA）为主原料,摩尔比为1∶4∶5,合成得到了三甲基间苯二胺型聚酰胺酸（TMPAA）溶液,涂膜,热亚胺化,制得了三甲基间苯二胺型聚酰亚胺（TMPI）薄膜,并对其粘度、力学性能等进行了研究。     

含苯并噁唑结构共聚酰亚胺的合成及其性能

联苯四羧酸二酐(BPDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)及自制的2,6-二(对氨基苯)苯并[1,2-d;5,4-d']二噁唑(DAPBBO)在二甲基乙酰胺中共聚,然后进行铺膜和热酰亚胺化,得到了含有双苯并噁唑的共聚酰亚胺薄膜,对其结构、热性能、力学性能及光学性能进行了表征。结果表明:杂环单体的引入提高了聚酰亚胺的力学性能,增加了聚酰亚胺的玻璃化转变温度,并且使聚酰亚胺薄膜具有良好的紫外吸收能力。     

聚酰亚胺/水滑石复合材料的制备与表征

采用固相预聚法,将4,4’-二氨基二苯醚（ODA）、联苯四甲酸二酐（BPDA）及水滑石的混合物进行充分研磨,再进行溶液聚合后通过热亚胺化得到聚酰亚胺/水滑石复合材料。采用傅里叶红外光谱仪和X-射线衍射仪对该复合材料的结构和组成进行表征,并对其热性能、力学性能和表面性能进行了分析研究。结果表明,采用此种方法可以得到水滑石剥离及分散较好的聚酰亚胺/水滑石复合材料,当水滑石含量在一定范围内时,复合材料的耐热性能、力学性能均得到一定程度的提高。     

共聚型聚酰亚胺热亚胺化动力学研究

为考察共聚体系的热亚胺化动力学,今以4,4’-二氨基二苯醚(ODA),均苯二酐(PMDA),3,3’,4,4’-二苯酮二酐(BTDA)为单体合成共聚型聚酰胺酸(PAA),通过差示扫描量热分析(DSC)法测量PAA亚胺化动力学,并通过红外光谱分析仪 FT-IR 分析聚酰亚胺(PI)亚胺化程度,万能试验机测试共聚物力学性能.结果表明:随着柔性二酐(BTDA)的引入,聚合物分子链柔性增强,DSC图谱上反应出亚胺化反应相对平缓.动力学数据显示,二酐共聚体系亚胺化反应活化能最小,端基间碰撞克服的能垒最低,有利于亚胺化的进行.     

一种新型共聚酰亚胺的合成与表征

以3,3’-二氨基二苯砜（DDS）和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）作为共缩聚二胺单体,与3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐（BTDA）进行缩合聚合,合成了一系列具有一定溶解性的共聚酰亚胺。采用升温红外光谱监控了聚酰胺酸热环化为聚酰亚胺的过程,对所得产物的热稳定性和力学性能进行研究,发现二胺单体的组成对共聚酰亚胺的性能产生较为明显的影响。     

耐高温单组分环氧胶粘剂的制备

以3,3’-二氨基-4,4’-二羟基联苯（DADHBP）、2,2-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基】丙烷（BAPOPP）、3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐（ODPA）为主原料合成了合酚羟基的聚酰亚胺树脂（HPI）;以HPI为耐高温增韧剂,与N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷（TGDDM）、固化剂等配制了综合性能优异的耐高温单组分环氧胶粘剂。     

微波辐射合成聚酰胺酸和聚酰亚胺的研究

在N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中,以均苯四甲酸酐和3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐为二酐单体,4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯甲烷为二胺单体,采用微波辐射低温溶液共缩聚,合成了聚酰胺酸(PAA)预聚体,然后亚胺化脱水、环化,生成共缩聚聚酰亚胺(PI)。通过红外光谱(FT-IR)、特性粘度[η]和热重分析(TG)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性粘数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1 775 cm-1和1 724 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI的5%热失重温度(Td5%)为477℃,10%热失重温度(Td10%)为553℃。     

BPDA/ODA和PMDA/ODA共混聚酰亚胺薄膜

采用3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐/4,4′-二氨基二苯醚（BPDA/ODA）和1,2,4,5-均苯四甲酸二酐（PMDA）/ODA聚酰胺酸共混的方法制备了聚酰亚胺（PI）薄膜,研究了共混体系中共混比对薄膜的力学性能、动态力学性能、介电性能等的影响。用万能材料试验机、动态力学分析仪和阻抗分析仪研究了其力学性能、热性能和电性能与共混比例之间的关系。结果表明,这种共混PI薄膜可以保持良好的力学性能,特别是当选择了合适的共混比例时,PI薄膜的断裂伸长率会得到明显的提高,同时仍然保持其良好的耐热性能,介电损耗陡升温度在250 ℃以上,有望在240级以上漆包线的生产中得到广泛应用。     

基于酚酞结构高可溶性聚酰亚胺的合成与性能

以百里香酚酞、对氟硝基苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到新型芳香二胺单体5,5’-二异丙基-4,4’-二氨基苯氧基-2,2’-二甲基酚酞。该二胺单体分别与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐以一步法高温缩聚制得了一系列同时含酚酞Cardo结构及异丙基和甲基侧基的高可溶性聚酰亚胺(PI-1、PI-2和PI-3)。该系列聚酰亚胺具有优异的溶解性,室温下不仅可溶于高沸点溶剂N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜,而且能溶于低沸点溶剂氯仿,二氯甲烷和四氢呋喃,可通过其溶液浇铸制得一系列高性能聚酰亚胺薄膜。所制聚酰亚胺薄膜具有较高的光学透明性,截断波长在324～365 nm之间,450 nm的透过率在56%～78%之间。该系列薄膜玻璃化转变温度在266～289℃之间,在N₂和O₂下10%热失重温度均≥432℃。其拉伸强度在77～95 MPa之间,断裂伸长率在9.1%～13.0%之间,1 MHz下介电常数为2.79～3.01 F/m,...     

基于异构联苯二酐的热塑性聚酰亚胺性能研究

制备了一系列基于异构联苯二酐[2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐(3,3’-BPDA)、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐(3,4’-BPDA)和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(4,4’-BPDA)]的聚酰亚胺(PI)均聚物和共聚物,比较研究了这些聚合物的热学和力学性能。结果表明,当二胺结构相同时,基于3,3’-BPDA和3,4’-BPDA的PI均聚物或共聚物较基于4,4’-BPDA的均聚物有更高的玻璃化转变温度(Tg)和更好的热加工性;当二酐结构相同时,基于对苯二胺(PDA)的PI的Tg高于基于4,4’-二氨基二苯醚(ODA)的PI。基于3,4’-BPDA/PDA的PI具有最高的Tg,其值为382℃,由其制备的薄膜的拉伸强度为100 MPa,拉伸弹性模量为1.8 GPa,断裂伸长率为12%。基于4,4’-BPDA/PDA的PI薄膜具有最高的拉伸性能,其拉伸强度为307 MPa,拉伸弹性模量为4.1 GPa,断裂伸长率为23%。基于3,4’-BPDA/ODA和3,3’-BPDA/4,4’-BPDA(1/1)/ODA的PI模塑料均具有高于300℃的Tg和较好的力学性能,其冲击强度分别达到82.3 kJ/m2和94 kJ/m2。     

脂环二酐与不同二胺制备浅色透明聚酰亚胺薄膜

使用两步法,以环丁烷四甲酸二酐(CBDA)为二酐,分别与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、4,4′-亚甲基双(2-乙基)苯胺(M-OEA)、4,4′-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺)(M-DEA)、4,4′-二氨基苯酰替苯胺(DABA)、4,4′-二氨基-2,2′-二甲基-1,1′-联苯(M-Tol)合成一系列浅色透明的聚酰亚胺。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、静态热机械分析仪、热失重分析仪和万能材料试验机对薄膜进行表征分析。结果表明：薄膜已亚胺化完全,整体为无定形结构,玻璃化转变温度(T_g)最高可达259.18℃,初始分解温度在450℃以上,800℃的质量残留率最高为58.98%,热膨胀系数(CTE)最低为22.31×10^-6℃^-1,断裂伸长率在2.21%～10.62%范围内,具有良好的力学性能,薄膜在450 nm处的紫外光透过率最高可达89.07%。     

含羟基聚酰亚胺改性环氧胶的制备及性能研究

将3,3'-二氨基-4,4'-二羟基联苯(DADHBP)、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(BAH-PFP)和3,3',4,4'-四羧酸二苯醚二酐(ODPA)、3,3',4,4'-四羧酸二苯甲酮二酐(BTDA)单体聚合,再经亚胺化得到含羟基聚酰亚胺(HPI)粉末,采用傅里叶红外光谱对其进行了表征。由HPI、烯丙基双酚A、双马来酰亚胺、2-乙基-4-甲基咪唑与N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷(TGDDM)共聚反应制得胶粘剂,并对胶粘剂的热性能、力学性能及吸水性进行了研究,结果表明:该胶拉伸剪切强度为21.1 MPa,固化后吸水率为0.49%。通过凝胶化时间法计算胶粘剂的表观活化能为64.5 kJ/mol。     

含苯并双咪唑高阻燃共聚聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究

以二胺单体2,2′-对苯基双-(5-氨基苯并咪唑)(PBABI)、 1,4-二氨基苯二胺(p-PDA)与二酐单体3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)进行共聚,制备高相对分子质量的聚酰亚胺(PI)前驱体聚酰胺酸(PAA),再通过热酰亚胺化的方式得到含苯并双咪唑重复单元的高阻燃共聚PI薄膜;研究了PI薄膜的聚集态结构、化学结构、热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着苯并双咪唑单体的增多,PI薄膜逐渐从有序堆积向无定型结构演变;苯并双咪唑结构促进了PI薄膜体系中形成分子间氢键作用;苯并咪唑的引入使PI薄膜的最大热分解温度提高5℃、玻璃化转变温度提升90℃、拉伸强度提高126 MPa,同时含苯并双咪唑的PI薄膜表现出优异的阻燃性能,极限氧指数提高到54%。     

亚胺化对聚酰亚胺热学性能的影响

用均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,聚合得到一定表观黏度的聚酰胺酸(PAA)。通过调节温度和时间两个变量,并采用红外光谱仪、高温综合热分析试着分别对PAA凝胶膜热亚胺化过程以及热学稳定性进行了研究,结果表明:亚胺化程度随时间的增加而增大,亚胺化程度随着亚胺化温度的提高同样增大;通过热重分析仪对聚酰亚胺薄膜热学性能进行了研究,随着薄膜亚胺化程度的增大,薄膜的热稳定性提高。     

联苯四甲酸二酐异构体对聚酰亚胺性能的影响

采用4-PEPA(4-苯乙炔基苯酐)为封端剂,4,4′-ODA(4,4′-二氨基二苯醚)为胺源,通过控制s-BPDA(3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐)和α-BPDA(2,3,3′,4′-联苯四甲酸二酐)两种二酐单体的比例,合成了五种苯乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物,对其化学结构、热性能及粘接性能进行了研究。研究结果表明:低聚物均具有较高的玻璃化转变温度(Tg),α-BPDA的引入减弱了分子链结晶倾向;当s-BPDA等时,常温剪切强度为15.3 MPa;而当两者用量比为67∶33时,高温剪切强度相对较高,同时保持了较好的耐热性能。     

含烷基取代基柔性聚酰亚胺薄膜的制备

以柔性二胺单体1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(134BAPB)和含支链二胺单体3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(DEMMD)与3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)进行三元共聚,制备了一系列聚酰亚胺(PI)薄膜。通过傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪、热重分析仪、热机械分析仪及电子万能材料试验机对材料的结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明PI薄膜已经成功制备,热性能与力学性能良好。     

新型聚酰亚胺材料及其合成

前言 聚酰亚胺（polyimide,PI）是指主链上还有酰亚胺环的一类聚合物。它是一种极好的耐高温材料,具有优良的力学性能、介电性能、耐辐射性能和耐溶剂性能等,因此,它们被广泛用于汽车和航天器的耐高温零部件以及印制电路材料等。芳香族聚酰亚胺具有更加优良的耐热性和力学性能,它们是由芳香族二胺和芳香族二酐在非质子强极性溶剂中低温缩聚而成聚酰胺酸（PAA）后,再通过化学亚胺化法（CIM）或热亚胺化法（HIM）脱水环化而成聚酰亚胺（PI）。