脂环族聚酰亚胺的研究进展

脂环族聚酰亚胺因其独特的结构而具有低介电常数和更好的透光性,满足了近年来高端微电子产业对封装材料的性能要求,而受到愈来愈多的关注.综述了近年来国内外脂环族聚酰亚胺领域的研究热点,就脂环族聚酰亚胺的单体一脂环族二酐和二胺的合成方法进行了系统分类和总结,同时从脂环族聚酰亚胺材料的合成、性能及应用等方面进行了阐述.     

7-氧-双环[2.2.1]环庚烷-2,3,5,6-四酸二酐的合成研究

在CuCl或CuCl2作用下,Pd(0)或PdCl2催化烯烃和多烯烃与CO进行的反应是常用的甲氧基羰基化反应。采用3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐通过二甲氧基羰基化反应合成了一个新的化合物,7-氧-双环[2.2.1]环庚烷-2,3,5,6-四酸二酐。红外光谱(FT-IR)与核磁共振(1 H-NMR)证实了目标产物含呋喃结构的脂环族二酐被成功合成。     

环丁烷四羧酸二酐类聚酰亚胺表面取向性能研究

以1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐为原料合成了一个系列三种聚酰亚胺取向材料。研究了它们在不同固化温度、固化时间及摩擦强度下的表面取向性能，获得了1.0～105°范围的预倾角。结果表明预倾角随固化温度升高、固化时间延长而zk大，随摩擦强度先zk大后减小。三种聚酰亚胺都具有良好的表面取向性能，分别适用于TN及STN型液晶显示。     

具有三元菲环结构的脂环族二酐的合成、应用及其性能研究

松香是具有类似三元菲环结构的天然产物,通过与马来酸酐的Diels-Alder反应得到马来海松酸,在对甲基苯磺酸(TSA)的催化作用下,马来海松酸经过高温反应得到由羰基连接的脂环族二酐,此二酐保持了松香的类似三元菲环结构,在常规有机溶剂如乙醚,乙醇,THF,DMSO,丙酮,氯仿中均具有良好的溶解性能,与二胺经预聚得到固含量达到30%的聚酰胺酸溶液,涂膜,再经热亚胺化得到新型聚酰亚胺薄膜。实验中利用差示扫描量热计(DSC),热重分析仪(TGA),傅里叶转换红外光谱仪(FTIR),核磁共振仪(1H-NMR)等分别对二酐单体和聚合物薄膜进行了表征。     

无色透明耐高温聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

分别采用两种联苯型二酐单体,对称结构的3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)以及不对称结构的2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐(a-BPDA)与含氟芳香族二胺1,4-双(4'-氨基-2'-三氟甲基苯氧基)联苯(TFDAB)通过两步缩聚法制备了两种聚酰亚胺材料PI-1(s-BPDA/TFDAB)与PI-2(a-BPDA/TFDAB).研究结果表明,不对称结构可以显著增加PI薄膜在可见光区的透明性.25μm厚的PI-2薄膜在450nm处的透光率达到93%,而同样厚度的PI-1薄膜的透光率只有67%.此外,在PI分子结构中引入不对称结构不会牺牲材料的耐热稳定性、力学性能与介电性能.     

2,3,3'',4''-联苯四酸二酐的制备及其聚酰亚胺的合成

以3/4-氯代邻苯二甲酸酐为原料,镍络合物为催化体系,通过脱卤偶联法制备2,3,3',4'-联苯四酸二酐(a-BPDA),并以其为单体通过两步法合成了联苯型聚酰亚胺(a-BPDA-PI).采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、红外光谱(IR)以及元素分析等对a-BPDA单体的结构进行表征;通过动态力学分析(DMA),热失重分析(TG)对a-BPDA-PI进行力学性能及热性能测试.结果表明:以Ni络合物作为催化体系的条件下,通过脱卤偶联法可以制得a-BPDA,用该单体制备的a-BPDA-PI具有良好的力学性能,其玻璃化转变温度(Tg)约为326℃,而失重5%的温度为550℃.     

新型光敏聚酰亚胺的制备与研究

用3,3’,4,4’ 二苯甲酮四羧酸二酐分别与1 (3 氨基苯基) 3 (4 氨基苯基) 2 丙烯 1 酮(光敏性二胺Ⅰ)和 3,3’,5,5’ 四乙基 4,4’ 二氨基二苯甲烷(光敏性二胺Ⅱ),经溶液聚合、化学亚胺化,制备了一类新型可溶性的光敏聚酰亚胺。该合成方法简便,分子量容易控制,起始原料价廉易得,产品纯度与收率高。TGA、UV、GPC等研究结果表明所制备的树脂曝光波长能与工业Ⅰ线匹配使用,具有良好的耐热性能与感光性能。     

基于一种新型含菲并咪唑基二胺单体的聚酰亚胺的合成与性能

通过三步反应合成了一种新型具有高度扭曲构型的芳香二胺单体1,2-双(4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基)-菲并[9,10-d]咪唑(PIPOTFA),将它与四种商业化二酐4,4′-六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)和3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)通过高温一步法聚合制得了四种聚酰亚胺均聚物。这些聚酰亚胺在N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等非质子极性溶剂中均具有良好的溶解性。热分析测试结果表明,这些聚酰亚胺具有优异的热稳定性,其玻璃化转变温度在265～290℃之间,氮气气氛下5%和10%热失重温度分别为517～561℃和547～587℃,700℃时的残炭率为60%～70%。这些聚酰亚胺薄膜呈淡黄色,在450nm处的透过率为11%～68%,截止波长为375～383nm。     

高透明度可溶性聚酰亚胺共聚物的合成与表征

将含有柔性异亚丙基团的4,4'-(4,4'-异亚丙基二苯氧基)双苯酐(BSAA)与3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA)共同作为二酐单体与4,4'-二氨基二苯砜(DDS)共聚得到含砜基的聚酰亚胺,研究了共聚物在多种常用溶剂中的溶解性,并检测了共聚物薄膜的可见光透过性能和玻璃化转变温度,探讨了共聚物的溶解性、光透过性能以及玻璃化转变温度与柔性单体含量之间的关系.     

PMDA-ODA型聚酰亚胺制备工艺与聚集态结构的研究进展

综述了PMDA-ODA型聚酰亚胺的制备工艺,并阐述了酰亚胺化工艺对聚酰亚胺聚集态结构的影响。     

含二氮杂萘酮联苯结构新型聚芳酰胺的合成及性能研究

以一种甲氧基取代的新型含杂萘联苯结构的芳香二胺:2-(4-氨基苯基)-4-[3-甲氧基-4-(4-氨基苯氧基)苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(OO-DA)为单体,采用Yamazaki体系,分别和3种芳香二酸进行溶液亲核缩聚反应,制得一类新型杂萘联苯型聚芳酰胺树脂,其特性粘度为0.89~1.03dL/g;以FT-IR1、H-NMR表征了聚合物的结构;利用DSC、TGA研究了聚合物的热性能,结果表明聚芳酰胺的玻璃化转变温度为281~307℃,氮气氛中5%热失重温度达440℃以上,800℃时残留质量>55%;在DMAC、NMP等极性非质子性溶剂中有良好的溶解性,所得聚酰胺膜的拉伸强度为69~93MPa,断裂伸长率8.65%~9.47%,拉伸模量1.49~1.78GPa,体积电阻率>1015Ω.cm。     

含羧基聚酰亚胺共聚物的挠性覆铜板的制备与性能

以4,4’-对苯二氧双邻苯二甲酸酐（HQDPA）和不同比例的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）及3,5-二氨基苯甲酸（DABA）为反应单体,通过共聚的方法,制备了一系列聚酰胺酸（PPA）,将其涂覆于铜箔表面,通过热酰亚胺化后得到无胶型挠性覆铜板（FCCL）。研究表明,当二胺为DABA时,聚酰亚胺的力学性能和热学性能最好,表面接触角为61.3°,热膨胀系数为24×10^-6K^-1,介电常数为3.58,制备得到的FCCL的剥离强度达到1.18 N/mm。这种含羧基结构的聚酰亚胺的性能可以满足无胶型挠性印制电路对基底膜材料的尺寸稳定性和粘接性能的要求。     

新型耐电晕聚酰亚胺杂化薄膜的制备与性能研究

通过超声分散和原位聚合法制备了以s-BPDA/1,3,4-APB为树脂基体,以具有不同SiO2添加量的新型球型SiO2/聚酰亚胺杂化薄膜,所制备的杂化薄膜具有优异的力学、热学和耐电晕性能.通过SEM、TEM、FT-IR、UV-vis、DSC、TGA等实验手段对产物进行了分析和表征,并系统研究了SiO2的添加量对杂化薄膜...     

邻苯二酚衍生的二（醚胺）化学改性3，3’，4，4-联苯基四羧酸二酐聚酰亚胺

以前曾指出由3，3’，4，4’-联苯基四羧酸二酐(BPDA)和1，2-双(4-氨基苯氧基)苯(亦称三苯基醚邻苯二酚二胺(TPEC))衍生的聚酰亚胺具有优异的拉伸性能和良好的热性能。本文对由BPDA、TPEC及其它芳香族二胺制备的共聚酰亚胺的性能做了初步评价。由BPDA和各种芳香族二胺制备的均聚酰亚胺通常具有良好的机械性能和热性能。然而，它们不溶于现有的各种有机溶剂中。在某些条件下，用BPDA与等摩尔TPEC和其它芳香族二胺混合物可以制备可有机溶解的BPDA型共聚酰亚胺。这些共聚酰亚胺可以形成坚韧的薄膜，它们具有较高的模量和强度。多数情况下，也具有较高的断裂伸长率。     

新型共缩聚杂萘联苯聚芳酰胺的合成与性能研究

采用1,2-二氢-2(-4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘1-酮(A)、4,4'-二氨基二苯醚(B)、对苯二胺(C)共同作为共缩聚二胺单体,与对苯二甲酸采用Yamazaki膦酰化法,成功得到高分子量的共聚酰胺树脂,其特性粘度为0.79～2.10dL/g;以FT-IR表征了聚合物的结构;利用DSC、TGA研究了聚合物的耐热性能,结果表明该系列聚合物具有高的玻璃化转变温度(约300℃),氮气气氛中5%热失重温度在480℃以上,同时研究了聚合物的力学性能以及A在二胺单体中所占比例与聚合物溶解性的关系.部分聚合物可在N-甲基吡咯烷酮中溶解并浇注得到韧性薄膜.偏光显微镜观察表明大部分聚合物在一些极性溶剂中呈现溶致液晶织构.     

含戊二烯酮结构新型光敏聚酰亚胺的合成与表征

用4,4’-(六氟亚异丙基)-邻苯二甲酸酐(6FDA)与光敏性二胺1,5-二(氨基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮(BAPO)合成新型的可溶性光敏聚酰亚胺(PSPI)。用FT-IR,1H-NMR,GPC对聚合物进行了表征,同时对聚合物的溶解性能、热性能和光敏性能进行了探讨。结果表明,所合成的聚合物在常见的有机溶剂DMF、NMP和DMSO中,显示了极好的溶解性能;具有优良的热稳定性能,其玻璃化温度为268℃,5%的热失重率的温度为467℃;聚合物的感光性通过UV-Vis光谱进行了研究。     

含二氮杂萘酮结构可溶性聚芳酰胺的合成及工艺条件研究

以2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(DA)和2,6-萘二甲酸为单体,以无水氯化钙为增溶剂,成功的得到了较高特性粘度的聚芳酰胺.研究了Yamazaki的聚合体系中多种因素对聚芳酰胺特性粘度的影响,得到的较佳工艺条件为单体初始浓度为0.35 mol/L,NMP和Py的体积比为5:1,氯化钙质量用量为溶剂体积的12%,反应温度为110℃,反应时间为4小时,在较佳工艺的条件下所得聚芳酰胺的特性粘度可达1.39 dL/g.     

含氟半脂环透明聚酰亚胺薄膜的制备和性能

分别将脂环族二酐单体1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA,Ⅰ)、1,2,4,5-环戊烷四酸二酐(CPDA,Ⅱ)和1,2,4,5-环己烷四酸二酐(CHDA,Ⅲ)与芳香族含氟二胺1,4-双(4-胺基-2-三氟甲基苯氯基)苯(6FAPB,a)和4,4′-双(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)联苯(6FBAB,b)反应制备两个系列的含氟半脂环族聚酰亚胺(PI),研究了PI薄膜的热性能和光学性能.结果表明,制备出的PI薄膜具有良好的热稳定性,在氮气中起始热分解温度超过450℃、玻璃化转变温度超过250℃,在可见光范围内(400-700 nm)具有优良的透明性,450 nm处的透过率超过88%.两类PI薄膜在光通讯波段(1.30μm与1.55μm)均没有显著的吸收.     

新型聚乳酸-聚酰亚胺嵌段共聚物的合成与表征

用氨基封端的PEG-800(ATPEG)与均苯四甲酸酐(PMDA)共聚得到一种新型的氨基封端的可溶性聚酰亚胺(PI)。氨基封端的PI在辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的催化作用下引发丙交酯开环共聚,形成聚乳酸-聚酰亚胺(PLA-PI-PLA)嵌段共聚物。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、水接触角等对PI和PLA-PI-PLA进行了表征。FT-IR、1H NMR、GPC的结果表明成功合成了PI及PLA-PI-PLA。水接触角结果显示PLA-PI-PLA相对于聚乳酸亲疏水性明显改善,同时PI主链上的酰亚胺环能在一定的条件下发生开环反应,可提供修饰聚乳酸材料的活性位点。