基于BAPP-DDS-BTDA的聚酰亚胺的合成与表征

用3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)作为二酐,2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作为二胺,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,合成了3种聚酰亚胺。先用BAPP和/或DDS同BTDA反应生成一系列聚酰胺酸(PAA),然后将得到的PAA用热或者化学亚胺化制备相应的聚酰亚胺。用FT-IR、1H-NMR、粘度测试、溶解性测试和TGA对聚合物的结构和性能进行了表征。结果表明,FT-I R测试在1 780cm-1、1 720cm-1和725cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰,它们有很好的热稳定性,在氮气气氛中,10%失重温度为529.5～580.3℃,800℃残余百分率为57.31%～66.57%。     

双胺芴基共聚酰亚胺的合成与性能研究

采用9,9-双(4-氨基苯基)芴(BAF)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,分别与4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、六氟二酐(6FDA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)和1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐(CBDA)合成得到共聚聚酰胺酸(PAA)溶液,再通过化学亚胺化得到共聚聚酰亚胺(CPI)。采用FTIR、XRD、DSC和溶解性测试对CPI的结构和性能进行了表征。结果表明:这些共聚聚酰亚胺均表现为无定型结构。刚性大体积芴基和柔性醚键的同时引入使得双胺芴基共聚聚酰亚胺具有良好的溶解性,可溶解于DMAc、NMP等非质子强极性溶剂,且玻璃化转变温度均超过300℃。     

3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷型聚酰亚胺薄膜的制备与性能表征

将3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷(DMDC)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与3,3′,4,4′-四羧基二苯醚二酐(ODPA)进行反应得到聚酰胺酸溶液,通过改变二胺单体的配比,采用热亚胺化法制备了系列聚酰亚胺薄膜,在保证聚酰亚胺薄膜常规的优势性能前提下,改善聚酰亚胺的颜色、可加工性能和溶解性,并对其进行表征与性能分析。结果表明:该聚酰亚胺薄膜的光学性能、力学性能良好;脂肪族柔性单体DMDC的引入降低了聚酰亚胺的玻璃化转变温度Tg,提高了薄膜在DMAc、DMF、NMP、CHCl_3溶剂中的溶解性,扩大了聚酰亚胺在光电领域的应用范围。     

低熔点高结晶性热塑性聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

以3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER)、3,4′-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)、邻苯二甲酸酐(PA)为原料制备了一种共聚封端热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜,采用DSC、TG、万能拉伸试验机、DMA等对其性能进行测试和分析。结果表明:共聚封端TPI薄膜的加工性能提高,同时保持了较高的热稳定性和较好的拉伸性能。其中加入3%PA封端剂制备的树脂综合性能最好,具有较低的熔点(328.8℃)、结晶温度(311.6℃)、损耗模量(4.1×108Pa)和较高的玻璃化转变温度(210.1℃),采用该树脂制备的TPI薄膜综合性能最佳。     

聚硫醚酰亚胺树脂及其薄膜的研制

利用4,4′-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚(DADPSE)单体与3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)单体进行聚合反应制得了粘稠状的聚硫醚酰胺酸(DADPSE/ODPA-PAA)溶液,经涂膜热亚胺化得到聚硫醚酰亚胺(DADPSE/ODPA-PI)薄膜,并对溶液的粘度以及薄膜的电性能、力学性能、红外光谱、紫外-可见光透光率进行了研究,结果表明:制备的聚酰亚胺薄膜具有优良的绝缘性能和力学性能,且透明性较好。     

ODPA/ODA/BAHPP含羟基共聚聚酰亚胺的合成与性能研究

以双酚A为原料,采用先硝化再还原的方法合成出2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷(BAHPP)。以BAHPP和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体,3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)为二酐单体,经低温溶液缩聚反应得到一系列共聚聚酰胺酸,再经热酰亚胺化程序升温制备出一系列含羟基的共聚聚酰亚胺(CPI)薄膜。采用核磁共振波谱仪(NMR)、红外光谱(IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)等对CPI进行结构与性能表征,考察两种二胺单体的摩尔分数对共聚聚酰亚胺光学性能、力学性能、热性能和溶解性的影响。结果表明:随着ODA摩尔分数的增加,CPI薄膜在500 nm处的光透过率逐渐增加,薄膜颜色逐渐变浅。随着BAHPP摩尔分数的增加,CPI的玻璃化转变温度(T_g)、拉伸强度和拉伸模量增加,但热稳定性降低。所有CPI在有机溶剂中均表现出较好的耐化学药品性。     

含苯并噁唑结构聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

为了制备满足新型电子封装材料相关性能要求的联苯型聚酰亚胺(PI)薄膜,将含有苯并噁唑结构单元的2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并噁唑(DAPBO)引入到以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)、对苯二胺(PDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体合成的分子结构中,通过无规共聚法制备聚酰胺酸(PAA),再进行亚胺化得到PI薄膜,并表征其相关性能。结果表明:通过引入DAPBO二胺单体,该系列PI薄膜的多项物理性能得到显著改善。其中,DAPBO含量的增加促使该系列PI薄膜的力学性能和热学性能提高,而热膨胀系数(CTE)减小。当二胺单体中DAPBO的含量达到100%时,PI薄膜的拉伸强度可达278 MPa,CTE可降至7.47×10-6/K。     

多苯氧基型聚酰亚胺的合成与表征

以4,4'-二羟基二苯醚、对硝基氯苯为原料,缩合制得4,4'-二(4-硝基-苯氧基)二苯醚,后采用水合肼还原得到4,4'-二(4-氨基-苯氧基)二苯醚(BAPE)单体;将其与PMDA(均苯四甲酸二酐)通过缩聚反应、热环化制备了一种多苯氧基型聚酰亚胺。结果表明:缩合制备4,4'-二(4-硝基-苯氧基)二苯醚,收率达到99.3%以上。还原制备4,4'-二(4-氨基-苯氧基)二苯醚(BAPE)单体,熔点125.9~126.8℃,母液回用后收率达85.9%以上。此种单体制备的聚酰亚胺玻璃化转变温度达280.8℃,具有较高的耐热性能,拉伸强度达到99.67 MPa,断裂伸长率为17.32%,是一种性能优良的材料。     

重复单元结构对聚酰亚胺薄膜力学和介电性能的影响

以两种不同二胺、二酐单体为原料,通过两步法制备了4种聚酰亚胺薄膜,研究了不同重复单元结构对聚酰亚胺薄膜性能的影响。结果表明:相比含二苯酮基的聚酰亚胺薄膜,含三氟甲基的聚酰亚胺薄膜具有更低的介电常数,同时保持较高的拉伸强度。其中由4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基联苯(TFMB)与4,4′-联苯醚二酐(ODPA)聚合得到的聚酰亚胺薄膜介电常数最低,热分解温度高于550℃,拉伸强度为81.9 MPa,综合性能良好。     

亚胺化途径对聚酰亚胺薄膜性能的影响

以3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)和4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基苯(TFMB)为原料制备聚酰胺酸,再分别采用热亚胺化法和化学亚胺化法制备聚酰亚胺(PI),最后铺膜形成聚酰亚胺薄膜,并对其性能进行表征。结果表明:化学亚胺化制得的薄膜具有更优异的力学性能、更好的可溶性以及在可见光范围内拥有更高的透光率,但相比热亚胺化制备的薄膜,其亚胺化程度和起始分解温度较低,介电常数较大。