4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸酐共聚酰亚胺的合成与性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)和均苯四甲酸酐(PMDA)为芳二酐单体,与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)经溶液缩聚、热亚胺化制得PMDA/TDPA共聚酰亚胺薄膜,并用红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析、力学性能测试等对薄膜的结构和性能进行表征。结果表明,在聚酰亚胺分子主链引入双酮基结构单元后,共聚酰亚胺树脂玻璃化转变温度(Tg)随着TDPA比例的增加逐渐下(Tg为322~285℃),溶剂流延成膜的加工性能得到显著改善,薄膜仍具有优良的热氧化稳定性和力学性能,5%热分解温度(Td5%)为517~550℃,拉伸强度为111~148 MPa。     

ODA二胺单体双酮酐型聚酰亚胺的合成与性能EI北大核心CSCD

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为二酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)和3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)为二胺单体,采用两步法低温溶液缩聚分别合成了2种聚酰亚胺(PI)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、拉伸强度测试等对聚合物的结构与性能进行了表征。研究结果表明,制得的聚酰亚胺均具有良好的成膜性,PI(4,4'-ODA)膜的拉伸强度达到262 MPa,玻璃化转变温度(Tg)为297℃; PI(3,4'-ODA)膜的拉伸强度为149 MPa,Tg为261℃。热分解温度都在520℃以上,具有优良的耐热性能及力学性能。     

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。     

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。     

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。     

微波辐射合成共缩聚聚酰胺酸和聚酰亚胺

在微波辐射条件下,采用3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,低温合成一种共缩聚聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸(PAA),化学亚胺化脱水环化生成BTDA型共缩聚聚酰亚胺。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、特性黏度([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1779 cm-1和1717 cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明,PI在氮气中500℃左右开始降解,10%热失重温度(Td10%)为567℃。     

ODA二胺单体双酮酐型聚酰亚胺的合成与性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为二酐单体,4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)和3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)为二胺单体,采用两步法低温溶液缩聚分别合成了2种聚酰亚胺(PI)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、拉伸强度测试等对聚合物的结构与性能进行了表征。研究结果表明,制得的聚酰亚胺均具有良好的成膜性,PI(4,4'-ODA)膜的拉伸强度达到262 MPa,玻璃化转变温度(Tg)为297℃; PI(3,4'-ODA)膜的拉伸强度为149 MPa,Tg为261℃。热分解温度都在520℃以上,具有优良的耐热性能及力学性能。     

共缩聚型聚酰亚胺薄膜的制备及其性能的研究

采用不同摩尔比的均苯四甲酸二酐(PMDA)、2,2′,3,3′-联苯四甲酸二酐(i-BPDA)的混合二酐与二氨基二苯醚(ODA)进行共聚反应,得到聚酰胺酸,经过程序控制热亚胺化制备聚酰亚胺薄膜。通过对力学性能、热学性能和电性能进行测试,结果表明随着i-BPDA比例的增加扯断伸长率显著增加,当PMDA与i-BPDA的摩尔比为90∶10时,PI膜的综合性能优异。     

3,3'''',4,4''''-二苯醚四甲酸二酐的合成方法

3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐(简称单醚酐)是合成高性能聚醚型聚酰亚胺工程塑料的重要原料.采用4-氯代苯酐与氢氧化钾或氢氧化钠反应生成相应的4-氯代苯二甲酸钾盐或钠盐,然后将上步反应的产物与4-氯代苯酐在三氯苯介质中以及相转移催化剂有机磷化合物存在下缩舍得到单醚酐,其收率可达60%以上,提纯后的产品熔点227229℃.     

气相色谱法测定邻苯二甲酸酐纯度的测量不确定度评定

按照GB/T 15336-2013《邻苯二甲酸酐》,用气相色谱法测定邻苯二甲酸酐的纯度并建立数学模型,对测定过程中影响检测结果的各不确定度来源进行分析和评定。通过计算重复性、样品质量、溶剂体积、响应因子等因素带来的不确定度,得到邻苯二甲酸酐纯度测量结果的合成不确定度。实验结果表明,不确定度的主要影响因素为溶剂体积,其次为响应因子和样品质量。通过对不确定度进行评估,有利于提高检测结果的可靠性,可以为准确测定邻苯二甲酸酐的纯度提供理论依据。     

中温固体氧化物燃料电池Nd2NiO4+δ-Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极性能研究

研究了Nd₂NiO_4+δ (NNO)-Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ (CGO)复合化合物在中温固体氧化物燃料电池的性能, 包括NNO-CGO复合阴极的烧结温度以及复合比例。采用流延法、丝网印刷法和高温烧结法相结合制备了尺寸为50 mm × 50 mm的平板式NiO-YSZ阳极支撑SOFC。单电池是由NiO-YSZ阳极支撑层、NiO-YSZ阳极功能层、YSZ电解质层, CGO阻挡层, NNO-CGO复合阴极层以及La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ (LSC)集流层共同组成。研究结果表明, 当70NNO-30CGO复合阴极烧结温度为1000℃, 单电池在800℃展现出最大功率密度385 mW/cm² (0.7 V), 欧姆阻抗、极化阻抗和面积比电阻分别为0.31、0.266和0.576 Ω·cm²。电化学阻抗分析结果表明, 电荷转移阻抗是电池极化阻抗的主要来源。测试后电池截面的SEM观察结果显示电池各层之间均展现出良好的烧结结合。同时, 与前期研究结果比较可以发现, 具有相同复合阴极层的电池增加CGO阻挡层后功率密度下降, 欧姆阻抗增加, 但极化阻抗却降低。     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

燃烧法合成YVO_4∶Ln(Ln=Eu,Sm)荧光粉及其发光特性

采用柠檬酸和尿素作为燃料,通过燃烧法分别制备了Eu3+和Sm3+单掺的YVO4荧光粉.采用差示扫描量热仪对样品前驱体的热分解特性进行分析,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计对所得样品的物相、表面形貌、激发光谱和发射光谱进行表征.实验结果表明,所得样品的晶相为YVO4,四方晶系.并讨论了该荧光粉发光性能的影响因素.     

Properties of modified anhydride hardener and its cured resin

Methyl-nadic-tetrahydric-methylanhydride (MNA), nadic-tetrahydric-methylanhydride (NA), anhydride hardener was modified by solid diol molecule to improve the impregnation resin fracture toughness in cryogenic temperature. The lap-shear strength, transverse tension as well as the thermal shock test showed that the resin cured by the modified anhydride hardener had higher bond strength and more toughness at 77 K. After the experiment of vacuum pressure impregnation (VPI) processing, it was found that this resin had a longer usable life, better impregnating properties, but higher initial viscosity than the resin hybrid HY925 as hardener.     

4πγ电离室活度标准装置测量系统的建立及性能测试

基于汤姆逊平衡法原理建立了4πγ电离室活度标准装置的测量系统,该系统由高压电源、电压测量及补偿电路、测控软件组成。利用汤姆逊平衡法原理测量微弱电流,可以有效减小系统的漏流,减小本底电流对测量结果的影响,经测试该系统的本底电流小于3×10^-14A。通过对测量系统的重复性、稳定性、线性和角响应等性能测试,结果表明,该测量系统能够满足4πγ电离室活度标准装置的要求。     

4πγ井型NaI晶体测量装置开展医用核素99Tcm活度测量的国际比对

⁹⁹Tc^m为目前在核医学领域应用最为广泛的短寿命放射性核素,其活度值的准确性至关重要,为此国际计量局组织了⁹⁹Tc^m核素活度国际关键比对。2012 年3月,中国计量科学研究院电离辐射所采用4πγ井型NaI晶体国际参考系统传递仪器（SIRTI）完成了医用核素99Tcm的比对实验。稳定性测试结果表明SIRTI仪器工作状态满足比对要求,比对核素⁹⁹Tc^m的活度当量测量结果在12.580 kBq左右。     

苯乙烯改性酸酐固化环氧树脂性能的研究

将苯乙烯加入双酚A型环氧树脂—顺酐固化体系中 ,通过差热分析和固化度的测定确定了固化反应制度 ,讨论了苯乙烯添加量对环氧树脂性能的影响。结果表明 ,苯乙烯可显著改善环氧树脂性能 ,红外光谱分析显示 ,顺酐在与环氧树脂发生固化反应的同时 ,还与苯乙烯发生了交联反应。