三元共聚浅色透明聚酰亚胺薄膜的制备及性能表征

采用两步法,以双环[2.2.1]庚烷二甲胺异构体混合物(NBDA)、2,6-二氨基甲苯(2,6-DAT)、4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)为原料,合成一系列不同比例二胺的浅色透明聚酰亚胺薄膜。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,薄膜已经亚胺化完全,整体为无定型结构,玻璃化转变温度(T_g)随着2,6-DAT含量的增加而增大,最高可达268.46℃,热失重初始分解温度均在485℃以上,800℃残炭率最高为52.62%;在50～100℃温度范围内,热膨胀系数(CTE)最低为9.96×10^-6/℃,断裂伸长率在5.08%～8.26%范围内,具有良好的力学性能,薄膜在450 nm处的紫外透过率最高可达86.03%。     

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。     

3,7-二(1-甲基-1-苯乙基)-吩噻嗪的合成及抗氧化性能

以4,4′-二(1-甲基-1-苯乙基)-二苯胺和硫磺为原料,碘催化合成3,7-二(1-甲基-1-苯乙基)-吩噻嗪。4,4′-二(1-甲基-1-苯乙基)-二苯胺与硫磺的摩尔比为1∶2,反应温度为200℃,反应时间6 h。采用熔点仪、HPLC、FT-IR、NMR、TGA和PDSC等表征方法对产物的纯度、结构、热稳定性能和抗氧化性能进行分析,结果表明,纯化后的3,7-二(1-甲基-1-苯乙基)-吩噻嗪纯度可达99.7%;相比于4,4′-二(1-甲基-1-苯乙基)-二苯胺,3,7-二(1-甲基-1-苯乙基)-吩噻嗪具有更好的高温热稳定性能和抗氧化性能。     

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。     

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。     

德国禁用芳香族氨基化合物及其偶氮染料

1994年7月,德国颁布法令,自1995年起,禁止用联苯胺、4-氨基联苯、4-氯-2-甲基苯胺、2-萘胺、4-氨基-3、2′-二甲基偶氮苯、2-氨基-4-硝基甲苯、对氯苯胺、2,4-二氨基苯甲醚、4,4′-二_氨基二苯甲烷、3,3′-双氯联苯胺、3,3′-二甲氧基联苯胺、3,3′-二甲基联苯胺、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、3-甲基-6-甲氧基苯胺、4,4′-二氨基-3,3′-二氯二苯甲烷、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-     

扩链剂对TODI型聚氨酯弹性体性能的影响研究

以3,3′-二甲基-4,4′-联苯二异氰酸酯(TODI)和聚四氢呋喃均聚醚(PTMG)合成聚氨酯预聚体,分别以1,4-丁二醇(BDO)和二胺类的3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)、3,3′-二氯4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)和4,4′-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(M-CDEA)为扩链剂,研究了扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能和耐热性能的影响。结果表明:以M-CDEA为扩链剂的TODI弹性体综合力学性能最为优异;在耐热性能方面,以4种扩链剂制备的TODI型聚氨酯弹性体的顺序为MCDEA>MOCA>BDO>E-300。     

应力与电子辐照耦合下透明聚酰亚胺的制备与性能

以4,4’-[1,4-苯基双(氧)]双[3-(三氟甲基)苯胺]、六氟二酐作为单体,通过掺杂的方法引入 1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺离子液体,采用一步法高温缩聚法制备了一种透明聚酰亚胺材料。这类透明聚酰亚胺薄膜具有优异的光学、机械和热学性能,其截止波长低于 320 纳米,500 纳米的透光率为 89.4 %;拉伸强度为 81.5 兆帕,断裂伸长率为 105 %,弹性模量为 1818 兆帕;初始热分解温度为 407 摄氏度。具有拉伸形变的透明聚酰亚胺薄膜在能量为 1 MeV,注量为 2×10¹⁴ cm^-2、2×10¹⁵ cm^-2、1×10¹⁶ cm^-2的电子辐照下,在 500 纳米处的透光率下降率均不超过 10 %,在空间光学器件领域具有潜在的应用前景。     

新型三元共聚物苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的研制

改变2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(APABI)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)的比例,将其与3,3′,4,4′-四羧基联苯二酐(BPDA)三元共聚,制备出一系列不同苯并咪唑含量的聚酰亚胺薄膜。对其力学,电学和光学性能、吸水率、表面能及接触角等进行了测试。结果表明,制备的聚酰亚胺薄膜可见光最大透过率可达84.7%,透光性良好。薄膜的最大拉伸强度达130.9 MPa,力学性能优异。薄膜的吸水率为1%左右,表面能43～45 mJ/m2,远小于水的表面能72.8 mJ/m2,具有较强的疏水性。此外该薄膜还具有优异的介电性能,可应用于电子电器、航天航空等领域。     

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...     

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%。     

一类含甲基结构高透明聚酰亚胺的合成与性能

以2,6-二氨基甲苯、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐、3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐为原料,间甲酚作为溶剂,经一步法高温共缩聚,制备一系列可溶性共聚型聚酰亚胺(MPI)。利用FTIR、1HNMR、DSC、TGA和UV等对MPI进行了结构确认与性能表征。结果表明:该系列MPI可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂,具有良好的溶解性和成膜性,并随着联苯酐含量的增加溶解性降低;同时,该系列MPI制得的薄膜具有良好的光学透过性能,在紫外光波长450nm时的透过率均在74%以上,截止波长在350 nm左右;该系列MPI的起始分解温度均超过457℃,800℃氮气氛围中的焦炭产率在63%以上,玻璃化转变温度在260～285℃之间,表现出优异的热学性能。此外,该系列MPI薄膜还具有良好的机械性能,其弹性模量在1.7～2.1 GPa之间,拉伸强度在89.7～120.6 MPa之间,断裂伸长率在19.7%～28.4%之间。     

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。     

PAPP/ODA共聚聚酰亚胺的制备与性能

以4–苯基–2,6–双[4–(4–氨基苯氧基)苯基]吡啶和4,4′–二氨基二苯醚为二胺单体,3,3′,4,4′–二苯酮四羧酸二酐为二酐单体,N–甲基–2–吡咯烷酮为溶剂,通过一次加料,得到共聚聚酰亚胺。用傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、X射线衍射仪、溶解性测试等对共聚聚酰亚胺的结构和性能进行了表征。研究结果表明,所得聚合物在1 780,1 723,1 380 cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰,实验所得的聚酰亚胺能很好地溶解在常见有机溶剂中,玻璃化转变温度为246℃,氮气气氛中,10%的热失重温度为505℃,800℃的残余率为48%。     

联苯型双醚二酐的合成及其表征

以4,4′二羟基联苯(联苯二酚)和N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺为主要原料,在非质子性溶剂中,经缩合得到联苯双醚二酞酰亚胺,再经水解、酸化、脱水等工艺制得联苯型双醚二酐(BPEDA)。通过红外光谱对产品进行了表征,结果符合要求。该单体与4,4′二氨基二苯醚(ODA)在N,N二甲基乙酰胺(DMAc)中缩聚所得聚酰胺酸特性粘度为0.72dL/g。将PI制成薄膜,室温下拉伸强度为98.5MPa,成膜性能良好。     

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。     

含磺酰胺桥类染料中间体的合成与表征

合成了两种磺酰替苯胺类染料中间体3′-甲基-4,4′-二氨基苯磺酰替苯胺(Ⅳ)和2′-甲氧基-4,5′-二氨基苯磺酰替苯胺(Ⅶ)。合成步骤如下:(1)邻甲苯胺、对甲氧基苯胺的氨基保护后,分别与氯磺酸反应得3-甲基-4-乙酰氨基苯磺酰氯(Ⅰ)和2-甲氧基-5-乙酰氨基苯磺酰氯(Ⅴ);(2)对氨基乙酰苯胺(Ⅱ)分别与Ⅰ、Ⅴ在w(CH3COOH)=5%的醋酸中反应,所得缩合物水解得产品Ⅳ、Ⅶ。产品经过IR1、HNMR1、3CNMR、MS表征确定了结构。胺化反应优化条件均为:n(Ⅰ或Ⅴ)∶n(Ⅱ)=1.1∶1,反应温度45℃,反应时间2 h,产率分别为89.37%、87.68%。     

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,...     

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。