低损耗氮杂环聚酰亚胺合成及柔性覆铜板层间胶黏剂的性能

针对先进通讯领域对高频高速柔性覆铜板(FCCL)的迫切需求,采用含杂萘联苯结构的1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZDA)、含柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚(ODA)/1,3-双(4-氨基苯氧)苯(TPER)二胺单体以及3种芳香族二酐进行共聚,制备了一系列共聚聚酰胺酸(PAA),热亚胺化后得到热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜胶黏剂。将合成的PAA涂覆在商用聚酰亚胺(MPI)基膜上,热亚胺化得到TPI/MPI复合膜,热压覆合铜箔制备了FCCL。对TPI薄膜的热学、力学、介电性能及吸水率进行了测试,对FCCL进行剥离强度测试。结果表明,TPI薄膜具有良好的热学、力学性能以及优异的介电性能,高频下介电常数为3.05～3.12,介电损耗低至0.003～0.005,吸水率为1.12%～1.34%,与铜箔粘接性较好,FCCL的剥离强度为0.68～0.95 N/mm。该系列热塑性杂萘联苯型聚酰亚胺胶黏剂在5G通讯、大数据计算和人工智能领域具有广阔的应用前景。     

基于1,2,4-三羧基-3-羧甲基环戊烷二酐的可溶性聚酰亚胺垂直取向剂的制备及性能

采用1,2,4-三羧基-3-羧甲基环戊烷二酐（TCA）、4,4’-二氨基二苯甲烷（MDA）及长侧链二胺4-十二烷氧基苯甲酸酯联苯酚-3’,5’-二胺基苯甲酸酯（DBPDA）共聚制备了一系列的聚酰亚胺。并对其溶解性能、透光性能及取向性能进行了测试。结果显示,聚酰亚胺在有机溶剂中可溶,成膜后紫外透光率较高,在波长400 n...     

离子型光敏聚酰亚胺的合成与表征

采用3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)聚合形成聚酰胺酸,通过氨基引入具有光敏功能的小分子化合物,制备出离子型光敏聚酰亚胺前驱体。并对该离子型光敏聚酰亚胺的结构与性能进行了表征,表现出良好光敏性、热稳定性和电性能,在微电子领域具有良好应用前景。     

含咪唑基团的聚酰亚胺薄膜的制备及性能

为了探究适用于柔性印刷线路板的高热稳定性、低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜,将3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(3,3’,4,4’-BPDA)与4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)和2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(DAPBI)单体进行聚合,通过改变2种二胺的用量制备了一系列不同二胺比例的聚酰亚胺薄膜。采用红外、紫外、热重分析、差示扫描量热、动态力学热分析、热机械分析多种测试方法对不同比例薄膜样品的热性能、热稳定性、动态力学性能和光透过性进行了研究。研究结果表明,随着刚性DAPBI组分的增加,所制备薄膜的玻璃化转变温度逐渐升高,耐热性能变好,储能模量从3.5 GPa逐渐增加到5.9 GPa;薄膜的热膨胀系数(CTE)明显减小。当二胺ODA与DAPBI的摩尔比为4:6或5:5时,共聚薄膜的CTE值最接近18×10^-6K^-1。     

含有氢键的聚酰亚胺薄膜的制备和性能表征

以对硝基苯甲酸为原料,通过酰氯化、酰化、还原反应成功合成了4,4’-二氨基苯酰替苯胺(DBN),DBN分别和3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)通过两步法缩聚制备出聚酰亚胺薄膜,用红外(FT-IR),差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA),拉伸测试表征其结构和性能,结果表明,成功合成了含有酰胺键的聚酰亚胺薄膜,并且酰胺键的N-H分别和酰亚胺环中的C-N和C=O形成了氢键。将其与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)聚酰亚胺薄膜相比,对应二酐(BPDA和PMDA)分别和DBN制备的聚酰亚胺薄膜表现出了优异的热性能和耐溶剂性,尤其是拉伸强度有了显著的提高。     

ODPA/异构ODA共聚酰亚胺的合成及其性能研究

采用3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(3,3′,4,4′-ODPA),4,4′-二氨基二苯醚(4,4′-ODA)和3,4’-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)为原料合成了共聚酰亚胺,实验中还以邻苯二甲酸酐(PA)为分子量调节剂,制备了理论分子量为10000的共聚酰亚胺,主要研究了其热性能和结晶性能。结果表明,与均聚型聚酰亚胺(ODPA/4,4′-ODA为原料合成)比较,间位异构体3,4′-ODA的加入使聚酰亚胺的玻璃化转变温度降低。经过等温结晶处理后,能够在DSC测试中出现较明显的熔融峰,而且延长结晶时间或者升高结晶温度有利于晶体的进一步完善。但是当共聚单体3,4′-ODA的加入量增加到10%(摩尔比)时,即使经过较长时间的等温处理,该共聚酰亚胺依然为无定形结构。     

可溶性联苯型聚酰亚胺的合成及表征

选用3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐（BPDA）作为二酐单体，同时选用一种带有侧链的3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷（DMMDA）作为二胺单体，采用两步法合成了可溶性的联苯型聚酰亚胺。探讨了单体配比、固含量、反应温度和反应时间等因素对聚酰胺酸黏度的影响，以及化学亚胺化时间对PI亚胺化程度的影响，并确定了聚酰亚胺最佳的合成条件。聚酰胺酸合成过程的最佳单体配比确定为1∶1，固含量为12%，反应温度为20℃，反应时间为8 h，最优条件下的聚酰胺酸特性黏度为1.88 d L/g；聚酰亚胺合成过程的最佳化学亚胺化时间为24 h,在该条件下亚胺化程度为98%。之后，对最优条件下合成的聚酰亚胺进行了一系列的结构和性能表征。结果表明，合成的聚酰亚胺相对分子质量较高（数均分子量（■）和重均分子量（■）分别为14万和21万）且分布较窄，在保持耐热性能和耐溶剂性能的同时，显著提高了成膜性、溶解性等加工性能，是制备耐溶剂纳滤膜的理想材料。     

含长柔性链的主链聚酰亚胺的合成性能及其应用研究

以4,4-二氨基二苯醚(ODA)、十二胺和3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)为聚合体系,制备得到主链含长柔性链的聚酰亚胺酸,并且考查了KH-550硅烷偶联剂的加入量、含氟类聚硅氧烷的添加对聚合物性能的影响。实验结果表明,当KH-550达到6%时得到的聚酰亚胺膜的附着力达到1级,当添加总量0.1%的含氟聚硅氧烷时聚酰亚胺的含水率显著下降。用红外表征合成的聚酰亚胺的结构,利用TG表征聚酰亚胺的热稳定性,同时取向能力、预倾角测试以及工业可靠性实验表明,制备的材料可以作为扭曲排列型液晶显示器(TN-LCD)的取向材料使用。     

含碳硼烷单元聚酰亚胺材料的制备及其耐热机制

聚酰亚胺是先进复合材料重要的基体材料之一。在聚酰亚胺主链中成功引入碳硼烷笼状单元,制备出一系列有机-无机杂化的聚酰亚胺材料。从单体设计入手,设计合成了含邻碳硼烷单元的二胺单体(DNCB),再与4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和3,3’,4,4’-苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)进行共聚反应,合成前驱体聚酰胺酸(PAA)溶液并制备PAA薄膜,再经高温热亚胺化处理得到含碳硼烷单元的聚酰亚胺。对制备的聚酰亚胺材料的耐热性能和耐热氧化稳定性进行了系统研究,结果表明,碳硼烷单元的引入使聚酰亚胺基体的热稳定性和热氧化稳定性得到显著提升。当二胺单体中DNCB摩尔分数为40%时,N₂气氛下,5wt%热失重温度T_5%提升近13℃,T10%提升近43℃,质量残留率高达82.6wt%;空气氛围下,T_5%提升近36℃,T_10%提升近64℃,质量残留率高达83.1wt%。X-射线光电子能谱(XPS)及扫描电镜(SEM)结果表明在聚酰亚胺主链中引入碳硼烷笼状单元后在高温环境中易在材料表面形成氧化硼(B₂O     

2,5-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)叔丁基苯及其聚酰亚胺的制备和性能研究

通过两步反应制备得到2,5-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)叔丁基苯,将其分别与均苯四甲酸二酐(PM-DA)、3,3’,4,4’-四羧酸二苯醚二酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、双酚A二酐(BPADA)通过缩聚和热亚胺化制备得到5种性能优异的聚酰亚胺薄膜。结果表明薄膜的玻璃化转变温度(Tg)高于210℃,起始分解温度高于510℃;吸水率低于0.9%;介电常数介于2.90～3.15之间;杨氏模量在1.48～2.27GPa之间。