可溶性PBAP-ODPA-BPADA共聚聚酰亚胺的合成与性能

用4-苯基-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶作为二胺,3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐和双酚A型二酐作为二酐,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3种聚酰亚胺。用傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征,表明在1 780,1 720,725cm-1附近出现了聚酰亚胺的特征吸收峰。采用溶解性测试、X射线衍射、热重分析、拉伸测试和吸水率测试表征了产物性能。所合成的共聚聚酰亚胺溶解性较好,溶于常见有机溶剂。所合成的聚酰亚胺膜热稳定性良好,在氮气氛中,起始降解温度超过500℃,10%失重温度为547.1～601.5℃,800℃质量保持率为64.8%～67.2%。聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率分别为105.8～112.6 MPa,2.24～2.32 GPa,9.5%～10.2%。膜的吸水率为0.96%～0.98%。     

DABA-BAPP-BPADA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)及3,5-二氨基苯甲酸(DABA)作为二胺,2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)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,性能测试采用了溶解性测试、DSC、TGA、拉伸测试和吸水率测试。FT-IR图谱表明,在1 780cm~(-1)、1720 cm~(-1)和740 cm~(-1)左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰。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,玻璃化转变温度T_g为226.5℃,在氮气氛中降解起始温度508.5℃,800℃质量保持率为46.5%。共聚聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率分别为109.7MPa、2.25GPa和15.2%。     

BAPP-PBAP-ODPA共聚聚酰亚胺的合成

用2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4-苯基-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(PBAP)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合成了3种聚酰亚胺。用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表征聚合物的结构,结果表明在1 780,1 720,725 cm~(-1)附近出现了聚酰亚胺的特征吸收峰。采用热重分析,溶解性、拉伸性能和吸水率测试表征了产物性能。所合成的聚酰亚胺溶解性和热稳定性良好,在N_2气氛中,起始降解温度超过500℃;800℃质量保持率为46.2%～64.5%(化学亚胺化)和52.6%～64.8%(热亚胺化)。聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸断裂应变、拉伸模量分别为107.2～109.6 MPa,7.8%～10.5%,2.13～2.28 GPa。膜的吸水率为0.68%～0.75%。     

共缩聚聚酰胺酸和聚酰亚胺的微波辐射合成研究

在N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,选用3,3,′4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)、均苯四甲酸酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,微波辐射低温溶液缩聚合成一种共缩聚聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸(PAA),然后亚胺化脱水环化生成共缩聚聚酰亚胺(PI)。通过特性黏数([η])、红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性黏数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;IR表明,在1778 cm-1和1723 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI在氮气中535℃左右开始降解,10%热失重温度(Td10%)为587℃。     

微波辐射合成聚酰胺酸和聚酰亚胺的研究

在N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中,以均苯四甲酸酐和3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐为二酐单体,4,4’-二氨基二苯醚和4,4’-二氨基二苯甲烷为二胺单体,采用微波辐射低温溶液共缩聚,合成了聚酰胺酸(PAA)预聚体,然后亚胺化脱水、环化,生成共缩聚聚酰亚胺(PI)。通过红外光谱(FT-IR)、特性粘度[η]和热重分析(TG)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试。结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性粘数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1 775 cm-1和1 724 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI的5%热失重温度(Td5%)为477℃,10%热失重温度(Td10%)为553℃。     

共聚型聚酰亚胺热亚胺化动力学研究

为考察共聚体系的热亚胺化动力学,今以4,4’-二氨基二苯醚(ODA),均苯二酐(PMDA),3,3’,4,4’-二苯酮二酐(BTDA)为单体合成共聚型聚酰胺酸(PAA),通过差示扫描量热分析(DSC)法测量PAA亚胺化动力学,并通过红外光谱分析仪 FT-IR 分析聚酰亚胺(PI)亚胺化程度,万能试验机测试共聚物力学性能.结果表明:随着柔性二酐(BTDA)的引入,聚合物分子链柔性增强,DSC图谱上反应出亚胺化反应相对平缓.动力学数据显示,二酐共聚体系亚胺化反应活化能最小,端基间碰撞克服的能垒最低,有利于亚胺化的进行.     

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%。     

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。     

BTDA型聚酰胺酸和聚酰亚胺的微波辐射合成

在微波辐射条件下,将3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,5-二氨苯甲酸(DABA)在少量非极性溶剂N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)的存在下进行共缩聚反应,快速而高效地合成了聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)。采用特性粘数、红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1HNMR)对聚合物的结构进行了表征,利用热失重分析(TGA)对其热性能进行了测试,并测定了聚合物在多种溶剂中的溶解性。实验结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PAA的特性粘数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1779cm-1、1723cm-1、1239cm-1和1378cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI在氮气中10%热失重温度(Td10%)为576℃。     

含酮柔性共聚型聚酰亚胺性能研究

为了考察柔性二酐共聚对聚酰亚胺(PI)薄膜性能的影响,用含柔性基团的酮酐单体3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)、刚性二酐单体均苯四甲酸二酐(PMDA)和芳香二胺4,4'-二氨基二苯醚(ODA)共聚,制得共聚聚酰亚胺薄膜.分别用FT-IR(ATR)、TMA、TGA、万能试验机对薄膜的结构、热性能及力学性能进行了测定.结果表明,聚合物亚胺化程度完全,且随着柔性二酐的加入聚合物的热性能得到明显改善,同时力学性能数据也表明,共聚物柔性增强,材料的加工性得到提高.     

双酚A型二胺和二酐合成可溶性聚酰亚胺的研究

采用2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为单体,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,并分别经热亚胺化和化学亚胺化过程合成了双酚A型聚酰亚胺(PI).用FTIR、DSC、TGA等对聚合物的结构和性能进行了表征.F...     

新型含吡啶环芳香二胺及其可溶性聚酰亚胺的合成与表征

以苯甲醛和3-(4-硝基苯氧基)苯乙酮(NPAP)为原料,通过改进的Chichibabin反应制备了硝基化合物4-苯基-2,6-双[3-(4-硝基苯氧基)苯基]吡啶(PNPP),再用Pd/C和水合肼将PNPP进行还原,成功制备了一种新型含吡啶环的芳香二胺4-苯基-2,6-双[3-(4-胺基苯氧基)苯基]吡啶(PAPP)。以PAPP作为二胺,3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)作为二酐,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,经热或者化学亚胺化形成聚酰亚胺,制得了一种新型的含吡啶环聚酰亚胺。所得聚酰胺酸和聚酰亚胺的粘度分别为0.59 dL/g和0.56 dL/g。化学亚胺化所得的聚酰亚胺速溶于常见有机溶剂如DMF、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)等。制得了柔韧的聚酰亚胺膜,膜有很好的热稳定性,玻璃化转变温度(T_g)为230.8℃,氮气氛中10%失重温度为552.0℃,同时,膜还有较好的力学性能,拉伸强度为88.6 MPa,拉伸模量为1.04 GPa,断裂伸长率为8.7%,膜的吸水率为0.89%。     

Synthesis and characterization of benzimidazole‐based low CTE block copolyimides

A series of block and random copolyimide films were synthesized from various molar ratios of two diamines, rigid 2‐(4‐aminophenyl)‐5‐aminobenzimidazole (APBI) and flexible 4,4′‐oxydianiline (ODA) by polycondensation with dianhydride 3,3′,4,4′‐biphenyltetracarboxylic dianhydride. The contents of APBI ranged from 10 to 60 mol % in copolyimides. The copolyimide films obtained by thermal imidization of poly(amic acid) solutions, were characterized by TMA, DMA, TGA, DSC, wide‐angle X‐ray diffraction, FTIR, tensile testing, water uptake (WU), and dielectric constant measurements. Rigid heterocyclic diamine APBI with interchain hydrogen bonding capability, led to low coefficient of thermal expansion (CTE), high T_g, high thermal stability and better mechanical properties. Increasing the APBI mol % caused a gradual decrease in the CTE and increase in T_g, thermal stability and tensile strength properties of the copolyimides films. Moreover, significantly enhanced thermal and mechanical properties of the block copolyimides were also found as compared to random copolyimides. The block copolyimide with APBI content of 60 mol %, achieved excellent properties, that is, a low CTE (4.7 ppm/K), a high T_g at 377°C, 5% weight loss at 562°C and a tensile strength at 198 MPa. This can be interpreted because of comparatively higher degree of molecular orientation in block copolyimides. These copolyimides also exhibited better dielectric constant and WU. This combination of properties makes them attractive candidates for base film materials in future microelectronics. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

含氟和氧膦共缩聚型聚酰亚胺的合成与表征

以水合肼-六水合三氯化铁-活性炭为还原体系, 3, 5 二(三氟甲基)溴苯和二苯基次膦酰氯为原料,经格氏反应、硝化和还原合成了含氟和氧膦的二胺,总收率达 50%。并用FTIR、1HNMR和熔点测试技术对其结构进行了鉴定。该反应具有操作简便,条件温和,收率高易于纯化的优点。然后用常规的二步法,使该二胺和 4, 4′ 二胺基二苯醚与六氟异丙叉基 (3, 4 邻苯二甲酸酐)进行共缩聚,并经化学酰亚胺化制得了共缩聚型聚酰亚胺,收率为 93%。该共缩聚型聚酰亚胺在非质子强极性溶剂中均具有良好的溶解性,玻璃化温度 (Tg)大于 250℃,10%的热分解温度(Td)为 519 7℃。实验表明,氧膦的引入提高了聚酰亚胺的附着力。     

新型聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究

采用2,4,6-三甲基间苯二胺（TMmPDA）、4,4＇-二氨基二苯醚（DADPE）和3,3＇,4,4＇-四羧基联苯二酐（BP-DA）为主原料,摩尔比为1∶4∶5,合成得到了三甲基间苯二胺型聚酰胺酸（TMPAA）溶液,涂膜,热亚胺化,制得了三甲基间苯二胺型聚酰亚胺（TMPI）薄膜,并对其粘度、力学性能等进行了研究。     

Synthesis and characterization of soluble poly(ether imide)s containing fluorenyl cardo groups

Two series of poly(ether imide)s (PEIs) containing fluorenyl cardo groups in the main chains were synthesized, which are derived from the polycondensation of 9,9′‐bis(4‐aminophenoxyphenyl)fluorene (BAOFL) or 9,9′‐bis(3‐trifluoromethyl,4‐aminophenoxyphenyl)fluorene (6F‐BAOFL) with four kinds of dianhydrides (3,3′,4,4′‐biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′‐oxydiphthalicanhydride, 3,3′,4,4′‐benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and bisphenol‐A dianhydride), respectively. The PEI films and PEI powder were prepared by thermal and chemical imidization, respectively. The PEIs were characterized by FTIR, ¹H‐NMR, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, and UV–vis were performed on inherent viscosity, solubility, and tensile tests. The effects of fluorenyl cardo groups and ether linkages on the solubility, tensile properties, thermal stability, and optical properties were investigated in detail. It was found that the PEIs had good solubility in common organic solvents and good optical transparency in visible light region. In addition, the PEI films exhibited excellent tensile and thermal properties. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

Synthesis and properties of polyimides derived from diamine monomer containing bi-benzimidazole unit

A new aromatic heterocyclic diamine monomer containing bi-benzimidazole unit, 2,2-bis(4′-aminophenyl)-5,5-bi-1H-benzimidazole, was synthesized from 2,2-bis(4′-nitrophenyl)-5,5-bi-1H-benzimidazole (BNPBBI) prepared via the reaction of 3,3′,4,4′-biphenyltetramine and p-nitrobenzaldehyde with a high yield. Their compositions and chemical structures containing polybenzimidazole backbone were characterized by FTIR, ¹H NMR and elemental analysis. A series of aromatic polyimides containing the heterocyclic moiety in the main chain were prepared by the reaction of BAPBBI with various aromatic dianhydrides of 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride or pyromellitic dianhydride. The polymers possess a high glass transition temperature of >415 °C and a good thermal stability up to 566 °C with a 5 % weight loss. The combination of polybenzimidazole and polyimide via introducing BAPBBI into the main chains provides the rigid structure, and macromolecular interactions are thus enhanced, resulting in the outstanding mechanical properties. These polyimides exhibit the strong tensile strength of 201 to 327 MPa, and the ultrahigh tensile moduli of 10.7 to 15.5 GPa without post stretching.