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%。     

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%。     

可溶性聚酰亚胺树脂的合成及其薄膜制备

以含支链3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-OEA)为二胺单体,采用高温一步法与四种二酐进行聚合,合成了四种聚酰亚胺(PI)树脂,并制备了一系列聚酰亚胺薄膜。对聚酰亚胺树脂进行了溶解性测试,并通过傅里叶红外光谱、紫外-可见分光光度计、差示扫描量热仪、热重分析仪、静态热机械分析仪及电子万能材料试验机对PI薄膜的结构、光学性能、热性能和力学性能进行了表征。结果表明,该系列树脂溶解性优异,薄膜热稳定性良好,5%热失重温度(T_d⁵)均在390℃以上,玻璃化转变温度(T_g)均高于230℃,两种半脂环族PI薄膜的光学性能优异,紫外截止波长280 nm。     

2层双面挠性覆铜板用共聚型聚酰亚胺的合成与性能

采用4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA),对苯二胺(PDA)以及4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为反应单体合成聚酰胺酸。涂覆法制备单面2层挠性覆铜板,继续高温压合得到高剥离强度的2层双面挠性覆铜板,并将聚酰胺酸热亚胺化得到聚酰亚胺薄膜。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)等对覆铜板及聚酰亚胺薄膜的性能进行表征。结果表明:15MPa,230℃,20min下压合制备的2层双面挠性覆铜板,其剥离强度达到1.2kN/m,双面板之间的薄膜基本酰亚胺化,拉伸强度超过100 MPa。     

热塑性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以自制的双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)为主要原料,采用共聚法合成了较高黏度的聚酰胺酸(PAA)溶液;然后该PAA溶液经高温酰亚胺化后,制得了TPI(热塑性聚酰亚胺)薄膜。研究结果表明:所有样品均具有较好的尺寸稳定性和较低的吸水率,并具有一定的热塑性;当n(BAPS)∶n(ODA)=50∶50时,相应的TPI薄膜具有相对最好的综合性能,其基本完成了酰亚胺化的转变过程,具有较好的耐热性[玻璃化转变温度(Tg)约为249℃,热失重10%时的温度约为510℃,800℃时的残炭率约为18%]和优异的电绝缘性能(介电常数为2.5、介电损耗为0.001 2和体积电阻率为2.3×10~(13)Ω·m)。     

超低介电常数氟化聚酰亚胺合成与性能

分别以4,4′-联苯醚二酐(ODPA)和4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)二酞酸酐(BPADA)为酸酐单体、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷(HFBAPP)为胺类单体,采用两步法制备了两种聚酰亚胺(PI)薄膜(PI-1和PI-2).采用傅里叶变换红外光谱仪对薄膜的结构进行了表征,采用差示扫描量热仪和热...     

燃料电池用磺化聚酰亚胺质子交换膜的合成及性能

制备的磺化二胺单体4,4′-二(4-氨基苯氧基)联苯-3,3′-二磺酸(BAPBDS)、2,2′-双(4-磺酸基苯氧基)对二氨基联苯(2,2-′BSPOB)、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯(BAPB)或者1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(BAPBz)与1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)进行缩合聚合反应生成磺化聚酰亚胺。以间甲酚为溶剂,通过溶液浇铸法成膜,研究了聚合物膜的吸水率、尺寸变化、机械性能和质子电导率。结果表明,该类磺化聚酰亚胺膜具有良好的综合性能。     

均苯型共聚聚酰亚胺薄膜的制备及其性能

以2,2′-双[3-苯基-4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BPAPOPP)、4,4′-二胺基二苯醚和均苯四甲酸酐为原料,采用两步法共缩聚制备了一系列共聚聚酰亚胺薄膜.采用红外光谱仪、差示扫描量热仪等分析了薄膜的结构,利用静态热机械分析仪分析了薄膜的性能.结果表明:制备的聚酰亚胺薄膜具有较低的玻璃化转变温度;随着BPAP...     

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。     

2L-FCCL用聚酰亚胺复合膜的制备与性能

采用2,2′-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)合成BAPP/ODA/BTDA型聚酰亚胺(PI)的前驱体聚酰胺酸(PAA)溶液,将该溶液涂覆于3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)/ODA型PI基膜上,通过去溶剂和热亚胺化制备PI复合膜,将复合膜的热塑面与铜箔复合,热压制得二层挠性覆铜板(2L-FCCL)。研究了BAPP/ODA/BTDA型PI、BPDA/ODA型PI、PI复合膜及2L-FCCL的性能。结果表明:BAPP/ODA/BTDA型PI薄膜的玻璃化转变温度为238℃,耐热性能优异,PI复合膜在280℃,15MPa下与铜箔层压50~60min制得的2F-FCCL剥离强度大于0.8N/mm,且经360℃焊锡浴测试未分层、未起泡,耐热性能和剥离强度均满足工业要求。     

脂环二胺浅色透明聚酰亚胺薄膜的制备及性能表征

采用二步法,在冰浴的条件下,以含脂环结构的二胺单体5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(IPDA)和4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)与二酐单体4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA),制备六种不同二胺比例的聚酰亚胺(PI)薄膜。通过红外光谱、X射线衍射(XRD)分析、紫外可见光谱、热机械分析、差示扫描量热(DSC)测试、热失重测试和力学性能测试对薄膜进行表征分析。结果表明,PI薄膜已经完全亚胺化,整体为无定型形态,在可见光范围内具有较高的紫外透过率,最大透过率均在87%以上,450 nm最高透过率为83.26%,力学性能表现出柔性,玻璃化转变温度(T_g)均在200℃左右,初始分解温度均在388℃以上,在未到初始分解温度之前,几乎不发生质量损失,热稳定性良好。     

含苯炔基侧链的聚酰亚胺树脂及其复合材料

采用联苯酐(3,4′-BPDA)与4,4′-二氨基二苯醚(4,4-ODA),3,5-二氨基-4′-苯炔基二苯甲酮(DPEB),苯炔基苯酐(PEPA)制备了不同分子质量的聚酰亚胺树脂。通过流变分析,热重分析,红外光谱,动态热力学分析及静态力学性能测试等研究了分子结构,分子质量等因素对聚酰亚胺树脂耐热性和力学性能的影响。结果表明,合成的聚酰亚胺树脂具有优异耐热性能和较高的韧性,固化后树脂的玻璃化转变温度为379℃,5%热失重温度高于550℃,并且浇注体的拉伸强度是61 MPa,断裂伸长率是6.2%.碳纤维复合材料的室温弯曲强度为1 850 MPa,层间剪切强度为84 MPa,316℃时弯曲强度为946 MPa,剪切强度为46 MPa,具有良好的高温力学保持率。     

一类高透明含氟共聚型聚酰亚胺的合成与表征

以2,2′-双(三氟甲基)-4,4′-二氨基联苯(TFMB)、4,4-二氨基二苯醚(ODA)和3, 3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)为原料,间甲酚为溶剂,按不同的配比,采用一步法制备了一系列低成本含氟共聚型聚酰亚胺CPI-1～CPI-4,进一步制备成膜。通过红外光谱仪、核磁共振波谱仪对该系列含氟聚酰亚胺的结构进行了表征确认。采用UV光度计、TGA、DSC、拉伸性能试验机对其溶解性能、光学性能、热性能、机械性能进行了测试。结果表明,该系列含氟聚酰亚胺室温下能溶于二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、三氯甲烷(CHCl_3)等有机溶剂,具有较好的溶解性和成膜性。所制薄膜具有优良的光学透明性,在紫外光波长400nm时的透光率均在70%以上。CPI-1～CPI-4的起始分解温度均大于500℃,N_2氛围下800℃的质量残留百分数均在52%以上,玻璃化转变温度在166～170℃。此外,CPI-1～CPI-4薄膜的拉伸强度在89.8～105.3MPa,弹性模量在1.3～1.7 GPa,断裂伸长率在9.7%～18.4%,表现出较好的机械性能。     

粉末二氧化硅/聚酰亚胺杂化薄膜的制备与性能研究

以3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N-甲基-2-砒咯烷酮(NMP)为溶剂,粉末二氧化硅(SiO_2)为添加剂,通过原位聚合法得到二氧化硅/聚酰胺酸杂化液,制备二氧化硅/聚酰亚胺杂化薄膜。用红外光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电镜、偏光显微镜和拉力试验机等对杂化薄膜的聚集态结构及性能进行表征测试。结果表明,SiO_2极细的粒径对PI起到了增强、增韧作用,随着SiO_2添加量从0%增加到8%,杂化薄膜的有序度、拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率呈现先升高后下降的趋势。当二氧化硅添加量为6%时,杂化薄膜的综合性能最佳,此时有序度、拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率分别较纯PI膜提高了6%、15%、28%、28%。     

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,...     

可溶性BAPP-MDA-ODPA共聚聚酰亚胺的合成与性能

用2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)作为二胺,3,3,′4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)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,分别经热亚胺化和化学亚胺化过程合成了可溶性共聚聚酰亚胺。用FT-IR对聚合物的结构进行了表征,FT-IR测试结果表明在1 780 cm-1、1 720 cm-1和725 cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰。采用溶解性测试、DSC、TGA、拉伸测试和吸水率测试对产物的性能进行了测试。共聚聚酰亚胺在常见有机溶剂中可溶,并且有很好的热稳定性,在氮气氛中,起始降解温度超过500℃,800℃质量保持率为58.2%。共聚聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率分别为103.5 MPa,2.36 GPa和11.7%。同时共聚聚酰亚胺膜还有很低的吸水率,为0.87%。     

三元共聚无氟芳香族透明聚酰亚胺合成及性能

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,用芳香族二胺4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与不同比例的2个芳香族二酐4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)、双酚A型二醚二酐(BPADA)制备三元共聚无氟芳香族透明聚酰亚胺(PI)薄膜。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征PI结构,用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、阻抗分析仪、紫外-可见分光光度仪(UV-VIS)研究PI薄膜的热性能、介电性能和透光率。结果表明：三元共聚PI薄膜玻璃化转变温度高于210.0℃;热失重5%的温度高于480.0℃;在可见光范围内透明性良好,PI薄膜在465 nm处透光率均超过80.0%,最高可达85.5%;相对介电常数为1.728 1～2.987 2,介电损耗为0.002 9～0.014 3。     

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。     

高强度高耐热性环氧树脂灌封胶的制备与性能研究

以四官能度AG-80(4,4′-二氨基二苯甲烷环氧树脂)作为基料,分别选用ZH-433(液态改性胺)、DDS(二氨基二苯砜)和ZH-433/DDS作为固化剂,制备相应的EP(环氧树脂)灌封胶。研究结果表明:当m(ZH-433)∶m(DDS)=10∶3、w(ZH-433/DDS复合固化剂)=115%(相对于AG-80质量而言)时,EP灌封胶的综合性能相对最好,其弯曲强度为146.72 MPa、拉伸强度为37.37 MPa、耐热性良好且吸水率小于0.20%。     

以BAPP为原料的热塑性PI薄膜的合成及性能

以芳香长链二胺2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺原料,与最具商业价值的四种酸酐均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3,3′,4．4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)为二酸酐原料,采用二步溶液缩聚法制得了一系列均聚和共聚聚酰亚胺薄膜。利用FTIR表征了聚酰亚胺的结构,并用DSC、TOA、TMA DMA等手段测得了不同聚酰亚胺的Tg、5%与10%热失重温度、线膨胀系数、拉伸强度、断裂延伸率、热压粘接T型剥离强度等性能数据。