可溶性透明含氟聚酰亚胺薄膜的合成与性能

利用3种二胺单体1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚和4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)六氟丙烷分别与3种二酐单体1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)和3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)进行低温溶液缩聚反应,再经热酰亚胺化制备出9种聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明,这些PI具有较好的溶解性,可溶解于氨型强极性溶剂,在弱极性溶剂中也有一定的溶解性;CBDA和ODPA基PI在450 nm处的透光率超过80%,且CBDA基PI的紫外截止波长为310 nm,更接近无色,但其热稳定性最差,5%热分解温度在420℃左右,而PMDA和ODPA基PI的热稳定性较好。     

聚对苯二甲酰对苯二胺-芳醚共聚物的合成与成纤性能

通过共聚的方法将第三单体4,4′-二氨基二苯醚引入聚对苯二甲酰对苯二胺链中从而改善了二元聚合物的溶解能力,当第三单体添加量占二胺类单体物质的量总数达到40%时,制得的聚合物ηinh为2.5 dL/g,此时聚合溶液由凝胶体系变为透明均匀稠厚的浆液状态,这与X射线衍射(XRD)观察其结晶状态的结果相一致。利用红外对共聚物的结构进行表征,热重分析(TG-DTG)研究表明共聚物在460℃才开始分解,最大分解速率对应温度为545℃。通过沉析法结合扫描电镜对制得的共聚物进行成纤形态观察,结果表明,共聚物在N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)/H2O为30/70的凝固浴体系中具有良好的成纤能力。     

异构二氨基二苯醚对共聚聚酰亚胺结晶行为及性能的影响

分别将4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)与3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)引入到3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(s-BPDA)/1,3,-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER)体系中制备了2种共聚聚酰亚胺模塑粉。采用热失重分析、差示量热扫描、动态力学性能测试、广角X射线衍射对共聚物的结晶行为和结晶结构进行了研究。结果表明,含3,4’-ODA体系结晶能力下降明显,具有更低的熔点及结晶速率,玻璃化转变温度以上的储能模量最低;在不同温度恒温结晶之后,含4,4’-ODA体系表现出三重熔融行为,而含3,4’-ODA体系仅表现出双重熔融行为,并且其个别X射线衍射峰的位置发生了改变。     

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。     

一类含芴基和三氟甲基结构磺化聚芳酰胺的合成与表征

利用磺化二胺单体9,9-双(4-氨基苯基)芴-2,7-二磺酸和1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯、4,4’-二甲酸二苯醚通过磷酰化共缩聚,制备了一系列同时含芴基和三氟甲基结构的磺化聚芳酰胺(SPA-50~SPA-70)。该类磺化聚芳酰胺特性黏度在0.80~0.94dL/g,离子交换容量(IEC)在1.44~1.98mequiv/g,并具有良好的溶解性和成膜性。进一步研究了该类磺化聚芳酰胺薄膜的吸水率、尺寸稳定性、化学稳定性、热稳定性以及质子传导性。研究发现,磺化度为70%的聚合物样品具有优良的综合性能:其在80℃时的吸水率为23.5%,溶胀率为8.6%,质子传导率为123mS/cm,在Fenton试剂中的耐氧化时间超过6h。     

具有极低熔体黏度的苯乙炔封端热固性聚酰亚胺树脂

为了开发适于树脂传递模塑(RTM)成型的低熔体黏度热固性聚酰亚胺树脂,采用2,2′,3,3′-三苯二醚四甲酸二酐(3,3′-HQDPA)和3,3′,4,4′-三苯二醚四甲酸二酐(4,4′-HQDPA)的混合物与3种不同的二胺单体合成了3种系列的苯乙炔封端的热固性聚酰亚胺树脂,其中二胺为4,4′-二氨基二苯醚(ODA),4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFDB)和2-苯基-4,4′-二氨基二苯醚(p-ODA)。文中系统地研究了酰亚胺预聚物的结构和相对分子质量对预聚物的聚集态结构、熔体黏度及对固化后薄膜的热性能、力学性能的影响。研究结果表明,与ODA和TFDB不同,p-ODA的特殊化学结构使得由它合成的酰亚胺预聚物(相对分子质量为750)表现为无定形态,并在低温区具有极低的熔体黏度。它在200℃至280℃区间内任意温度恒温2 h后,熔体黏度都低于1 Pa·s,更适宜RTM成型。     

共聚型聚酰亚胺的热性能研究

采用二苯醚3,3’,4,4’-四甲酸二酐与己二胺和4,4＇-二氨基二苯醚为单体合成聚酰胺酸,经热酰亚胺化制备共聚型聚酰亚胺。因二胺单体的比例不同,得到的聚酰胺酸的特性黏度在0．58dL／g1．9dL／g范围;采用FT—IR及DSC分析样品热酰亚胺化过程,采用TGA研究聚酰亚胺的耐热性能,结果发现,样品在己二胺含量较少时能保持较好的热稳定性,随着己二胺含量的进一步增加,其热稳定性开始明显下降。     

含间甲基取代杂萘联苯结构共聚芳酰胺的合成与性能

以新型的含间甲基取代杂萘联苯结构的二胺2-(4氨-基苯基)-4-[2甲-基-4-(4氨-基苯氧基)]-2,3-二氮杂萘-1-酮为单体,与2,6萘-二甲酸经溶液缩聚反应制备新型聚芳酰胺,以4,4二-苯醚二羧酸(OBBA)为第三单体对聚芳酰胺进行共缩聚改性,并研究了OBBA的含量及结构对聚芳酰胺性能的影响。当OBBA与NDA的摩尔配比为4∶6时共聚物黏度最大为1.82 dL/g。系列聚芳酰胺具有良好的溶解性,可溶于NM P、DM A c等极性非质子溶剂,玻璃化转变温度高于310℃,5%热失重温度大于445℃。     

含甲基侧基聚芳醚酮无规共聚物的合成与表征

由邻甲酚与4,4’-二氟二苯酮或1,4-(4-氟苯酰基)苯合成2,2’-二甲基-4,4’-二苯氧基二苯酮(Me—DPOBP)或1,4-[4-(2-甲基苯氧基)-苯酰基]-苯(Me—DPOTPK),再与二苯醚(DPE)、对苯二甲酰氯(TPC)在1,2-二氯乙烷(DCE)中,以无水AlCl3为催化荆,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)存在下进行亲电缩聚反应,合成了一系列不同结构的甲基取代的聚芳醚酮醚酮酮／聚芳醚酮酮(MePEKEKK／PEKK)和聚芳醚酮酮醚酮酮／聚芳醚酮酮(MePEKKEKK／PEKK)共聚物。用IR,DSC,TGA和WAXD等方法对共聚物进行了分析表征,结果表明．该系列共聚物与PEKK相比,玻璃化转变温度Tg增大,熔融温度Tm、结晶度及热分解温度均有所下降。共聚物仍具有很好的耐热性。     

聚芳醚砜醚酮酰亚胺树脂的合成与表征

以N,N-′(4,4′-二苯醚)二偏苯三甲酰亚胺酰氯和4,4′-二苯氧基二苯砜、4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜、4,4′-二(2,6-二甲基苯氧基)二苯砜为单体,采用低温溶液亲电共缩聚,合成了聚芳醚砜醚酮酰亚胺树脂(PESEKI)s。用傅里叶红外(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)对其结构进行了表征,差示扫描热分析(DSC)、热分析(TGA)、X广角射线衍射(WAXD)研究其热转变和形态。研究表明,共聚物有较高的玻璃化转变温度(Tg),较好的耐热稳定性,在N-甲基-2-吡咯烷酮、氯仿、间甲酚和邻氯苯酚等有机溶剂中有较好的溶解性。共聚物具有良好的力学性能,其拉伸强度97.8 MPa~118.8 MPa,弹性模量达1.98 GPa~2.37 GPa,断裂伸长率在7.1%~9.4%之间。     

3,3'''',4,4''''-四氨基二苯醚的合成及聚苯并咪唑树脂的制备

以 4 ,4’ -二氨基二苯醚 (4,4’ -DADPE)单体为起始原料 ,通过多步反应合成得到了理想的 3,3’ ,4 ,4’ -四氨基二苯醚 (TADE)目标产物 ,同时 ,利用FTIR光谱技术、熔点测试技术、核磁共振技术对其进行了表征。另外 ,基于TADE单体 ,在亚磷酸三苯酯 (TPP)的催化作用下 ,进一步聚合得到了聚苯并咪唑树脂 (PBI)。     

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.     

聚酰亚胺气凝胶的制备及其性能研究

以3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)和4,4’-氨基二苯醚(ODA)为合成单体,1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯(TAB)为交联剂,合成了聚酰亚胺溶胶,最后经CO2超临界干燥得到气凝胶。研究了溶胶配方对聚酰亚胺气凝胶密度、收缩率、孔结构、拉伸强度及热导率等性质的影响规律,制备得到低密度、小孔径、高比表面积、低热导率和较好柔韧性能的气凝胶。     

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.     

DHPZ-DA/DAPE/PPD/NDA杂萘聚芳酰胺的合成及性能

由自制二胺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(DHPZ-DA)、4,4‘-二氨基二苯醚(DAPE)和对苯二胺(PPD)与2,6-萘二酸(NDA)进行共缩聚反应,改变不同二胺的配比,所得聚芳酰胺树脂特征粘度为0.24 dL/g～2.78 dL/g ;以FT-IR、1H-NMR手段分析了聚合物的结构;用DSC、TGA手段研究了聚合物的耐热性能.结果表明,该类聚合物具有较高的玻璃化转变温度(280 ℃以上);氮气气氛中5%热失重温度在450 ℃以上;当DHPZ-DA DAPE在二胺中比例达70%时能溶于NMP中,当DHPZ-DA DAPE含量达80%时能溶于DMAc、DMF等非质子极性溶剂中.     

4,4′-DDS/TPC/3,3′-DDS三元缩合聚合及表征

以4,4′-二氨基二苯基砜(4,4-′DDS),3,3′-二氨基二苯基砜(3,3-′DDS),对苯二甲酰氯(TPC)为单体,通过低温溶液缩聚反应合成了一系列聚芳砜酰胺三元共聚物。用IR、1H-NM R、DSC、TG、电子万能实验机对其结构和性能进行了表征与测试。实验结果表明,温度保持在-15℃,溶液质量浓度为6%时,所得共聚物的特性黏度最高。共聚物的性能随分子结构中4,4-′DDS单元和3,3-′DDS单元的比率变化而变化,高比率的3,3-′DDS对应着良好的溶解性能;高比率的4,4-′DDS则对应着较高的玻璃化温度(Tg)、热分解温度(Td)、拉伸强度和弹性模量等力学性能。     

4,4′-二氨基二苯砜共缩聚改性PPTA及性能研究

芳纶1414(PPTA)以其高强度、高模量、耐化学腐蚀的特性,被广泛应用于航空航天、电器和特种品开发等领域。采用低温溶液缩聚法,在二甲基乙酰胺(DMAC)-氯化锂(LiCl)溶剂体系中引入4,4′-二氨基二苯砜(4,4′-DDS)作为第三单体,对PPTA进行改性。并对改性PPTA进行表征。研究反应温度、LiCl含量以及第三单体含量对共聚物比浓对数黏度的影响。先加入第三单体且添加量为30%(摩尔百分用量),LiCl用量为1.6%(wt,质量分数),第二阶段反应温度为80℃时,制得的改性PPTA比浓对数黏度为2.52mL/g,在氮气气氛下的分解温度为500℃,具有较好的耐高温性能。     

双胺芴基聚酰亚胺的合成及性能

以9,9-双(4-氨基苯基)芴(BAF)为二胺,分别与6种二酐单体——均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸酐(BTDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)和1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐(CBDA),经室温溶液缩聚反应得到聚酰胺酸溶液,再经化学酰亚胺化反应得到芴基聚酰亚胺(PI)。采用红外光谱、差示扫描量热分析、热重分析、溶解性测试及气体分离性能测试等手段对PI的结构和性能进行了表征。所合成的PI在N-甲基吡咯烷酮(NMP)等强极性溶剂中均具有良好的溶解性,且表现出良好的热性能,玻璃化转变温度(Tg)均在300℃以上,芳香族PI的起始热分解温度也均超过500℃,经600℃热处理的芴基PI,表现出了较好的气体渗透性能,但PI-CBDA膜的气体通量最小。     

含芴共聚聚酰亚胺胶黏剂的合成与性能研究

以3,3’,4,4’-二苯甲醚四甲酸酐(ODPA)为二酐单体,采用等摩尔分数的9,9’-二(4-氨基苯基)芴(BAFL)和3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)、4,4’-二氨基二苯醚(4,4-’ODA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)或1,4-二(4’-氨基苯氧基)苯(1,4,4-’APB)分别共聚制备含芴共聚聚酰亚胺(CPI)薄膜。对CPI薄膜进行FT-IR,DMTA,TGA和拉伸性能的测试。采用部分酰亚胺化的CPI薄膜与不锈钢黏结,制备单搭接黏结件,测试其室温及高温拉伸剪切强度,进而比较其黏结性能。结果表明,含芴CPI薄膜具有较好的力学性能和热性能。BAFL,3,4’-ODA与ODPA共聚所得CPI薄膜的黏结性能最好,室温拉伸剪切强度达到19.2MPa,250℃仍然可达13.4MPa。     

含萘环新型聚芳醚酮砜的合成与表征

以4,4′-二(β-萘氧基)二苯砜(BNODPS),2,5-二氯对苯二甲酰氯(DCTPC)和二苯醚(DPE)为单体,通过亲电缩聚反应,合成了一系列主链含萘环的新型聚芳醚酮砜.经IR、DSC和WAXD等方法对共聚物的研究表明,随着BNODPS结构单元含量的增加,共聚物的玻璃化温度(211～224 ℃)和溶解性逐渐提高,而其熔融温度、结晶度和热分解温度均逐渐下降,但仍具有较高的耐热性.