热塑性聚酰亚胺及其改性材料的制备与性能

聚酰亚胺具有优异的耐高温性能,但其熔融、加工性能较差,限制了其广泛应用。通过在聚酰亚胺分子结构中引入柔性基团、设计分子结构的异构化等方法,可制备热塑性聚酰亚胺,使得其加工性能得到改善,并可通过挤出、注塑等成型加工。本文在对热塑性聚酰亚胺单体及其树脂的合成方法进行综述的基础上,讨论了热塑性聚酰亚胺改性尼龙、聚醚醚酮、环氧树脂等材料的制备方法和性能特点,并对聚酰亚胺改性工程塑料的未来发展方向进行展望。     

通过掺杂柔性二胺单体增强聚酰亚胺性能:分子动力学模拟

聚酰亚胺(PI)被视为一类以其卓越性能而闻名的高性能聚合物材料。传统聚酰亚胺的一个关键问题是其熔体的加工性能较差。在本研究中,设计了一种新的聚酰亚胺单体Am-Di,其特点是由氮原子连接的苯环组成的柔性结构。通过详尽的研究,我们对Am-Di掺杂到聚酰亚胺中对其玻璃化转变温度、均方位移、力学性能和相对介电常数等性质的影响进行了深入探讨。结果表明,在聚酰亚胺体系中,掺杂新型二胺可以加速聚酰亚胺分子链的运动,从而降低聚酰亚胺体系的玻璃化转变温度。在Am-Di掺杂量为20%的情况下,PI-20%表现出最高的弹性模量(4.505Gpa),比纯PI高1.2倍。此外,随着掺杂比例的增加,聚酰亚胺的相对介电常数降低。这些发现表明,Am-Di的掺杂对聚酰亚胺材料的性能具有积极影响,特别是在增强机械性能和调控电气性能方面,为进一步改进聚酰亚胺材料的设计和应用提供了有价值的见解。     

聚酰亚胺薄膜材料的各向异性导热行为研究与进展

聚酰亚胺薄膜材料在集成电路、光电显示、柔性电子等领域具有广泛应用,然而其较差的导热性能越来越无法满足器件的快速散热需求.在保持耐热、力学等优势性能基础上,发展新一代高导热各向异性的聚酰亚胺薄膜材料成为国内外研究的重点.本文系统总结了聚酰亚胺本征薄膜及聚酰亚胺/导热填料复合薄膜在各向异性导热行为方面的研究进展,重点从聚酰亚胺分子结构设计、各向异性导热机理、填料取向排列、基体相态结构等方面进行了详细介绍.通过对非晶型与液晶型两类聚酰亚胺结构特点的分析,阐述了聚酰亚胺本征薄膜的分子结构与各向异性导热性能的关系;介绍了基于导热填料取向排列和基于基体相分离结构两类复合薄膜的填料取向与导热通路构建方法,深入分析了导热填料在基体中的分散形态对薄膜各向异性导热行为的影响,最后对导热聚酰亚胺薄膜材料面临的挑战进行了总结与展望.     

抗溶胀型聚酰亚胺气体分离膜的制备及其研究进展

膜分离技术具有绿色、高效、低能耗等特点.聚酰亚胺膜具有优异的气体分离性能及机械性能,但在分离高压天然气及生物气时,聚酰亚胺膜易被CO2溶胀塑化,导致膜的选择性下降.近年来,已经报道了多种可用于提高聚酰亚胺膜抗溶胀的技术.本文介绍了由于CO2渗透引起的聚合物膜塑化机理,并详述了热退火、热交联、化学交联、热重排、与纳米材料共混及与聚合物共混等用于抑制聚酰亚胺膜塑化的方法,提出了用于天然气及生物气分离的膜材料,未来的主要研究方向是开发同时具备高气体渗透性及高抗CO2塑化的聚酰亚胺膜材料.     

光致发光聚酰亚胺研究进展

聚酰亚胺是一类重要的高性能高分子材料,具有优异的热性能、机械性能、电学性能和尺寸稳定性等,同时具有良好的结构可设计性,已逐渐成为有机光电领域的研究热点.然而,传统聚酰亚胺材料一般不发光,文献中有关发光聚酰亚胺的研究并不多.同时,所报道的荧光量子产率普遍较低,极大地限制了其作为发光功能层在有机光电器件领域的应用.为了更好地了解聚酰亚胺发光的规律,拓展高性能聚酰亚胺材料在有机发光器件中的应用领域,本文介绍了聚酰亚胺光致发光的机理,综述了国内外有关光致发光聚酰亚胺的研究进展,总结了提高聚酰亚胺荧光量子产率的方法,并对未来高性能高效发光聚酰亚胺材料的研究方向做了展望.     

低热膨胀聚酰亚胺薄膜的研究进展与展望

聚酰亚胺是一种很有发展前途的高分子材料,热膨胀系数高的问题限制了聚酰亚胺的应用,降低热膨胀系数已成为聚酰亚胺研究热点之一。本文概述了国内外关于降低聚酰亚胺薄膜热膨胀系数的主要方法:分子结构设计法、共聚法、树脂共混法、添加纳米粒子法。阐述了工艺因素(如涂膜方式、牵伸条件等)对聚酰亚胺热膨胀系数的影响,并对未来低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜的发展方向进行了展望。     

耐高温聚酰亚胺树脂研究

综述了耐高温聚酰亚胺树脂及其碳纤维增强复合材料、耐高温聚酰亚胺超级工程塑料和高性能功能性聚酰亚胺薄膜等的研究进展。耐高温聚酰亚胺树脂包括第一代耐316℃系列、第二代耐371℃系列、第三代耐426℃3个系列的产品;耐高温聚酰亚胺超级工程塑料包括反应性热模压成型和高温注塑成型的材料;高性能聚酰亚胺薄膜包括透明性聚酰亚胺薄膜和抗原子氧PI薄膜树脂。本文介绍了它们的结构,工艺以及性能,并对其在航天、航空空间技术及微电子等其它领域中的应用情况做了简单的介绍。     

光敏聚酰亚胺的最新进展

综述光敏聚酰亚胺作为感光高分子的最新进展，着重叙述了有机硅改性光敏聚酰亚胺，自增感光敏聚酰亚胺和含氟光敏聚酰亚胺的制备方法和性能研究。     

负性光敏聚酰亚胺材料研究进展

芳香族聚酰亚胺具有优异的绝缘性、热稳定性、介电性能、机械性能以及化学稳定性,可在微电子工业中用作绝缘和保护材料。负性光敏聚酰亚胺具有芳香族聚酰亚胺的优点,同时也具有感光性,使得微电子加工过程中减少对光刻胶的依赖,简化图案形成的工艺,有力促进了生产效率。本文综述了负性光敏聚酰亚胺的发展,重点介绍聚酰亚胺光刻胶体系的原理及近期研究进展,并对负性光敏聚酰亚胺的发展给予展望。     

具有高表面反射性和导电性的聚酰亚胺-银复合薄膜的制备

聚酰亚胺-银的复合薄膜以其表面银层无与伦比的反射性和电导率,再加上聚酰亚胺基体本身优异的热稳定性和物理机械性能,以及其轻质和柔性的特点,在航空航天和微电子等许多领域具有广阔的应用前景,成为近年来广泛研究的多功能材料之一。本文对比了当前用于制备表面金属化的聚酰亚胺薄膜的各种方法及其优缺点,包括外部沉降法、超临界流体法、原位一步自金属化法、表面改性离子交换自金属化法和直接离子交换自金属化法,特别总结了由本课题组近年来所发展起来的表面改性离子交换自金属化法和直接离子交换自金属化法在制备高反射高导电的双面银化的聚酰亚胺薄膜方面所取得的研究进展。这两种方法均基于简单的银盐化合物前驱体即可实现双面高反射高导电的表面银化的聚酰亚胺薄膜的制备,过程简单,成本低廉。所制得的聚酰亚胺-银复合薄膜的表面反射率超过100%,表面电阻接近纯金属银的水平;复合薄膜的表面银层与聚合物基体之间有很优异的粘结性能;且很好地保持了母体聚酰亚胺薄膜优异的机械性能和热性能。其中采用直接离子交换自金属化技术,仅需将聚酰亚胺的预聚体薄膜在极稀的银盐水溶液中(0.01M银氨溶液)处理5min,然后热处理即可实现聚酰亚胺薄膜的双面金属化,是目前效率最高和银利用率最高的方法。     

Temperature modulated calorimetry and dielectric spectroscopy in the glass transition region of polymers

The results from temperature modulated DSC in the glass transition region of amorphous and semicrystalline polymers are described with the linear response approach. The real and the imaginary part of the complex heat capacity are discussed. The findings are compared with those of dielectric spectroscopy. The frequency dependent glass transition temperature can be fitted with a VFT-equation. The transition frequencies are decreased by 0.5 to 1 orders of magnitude compared to dielectric measurements. Cooling rates from standard DSC are transformed into frequencies. The glass transition temperatures are also approximated by the VFT-fit from the temperature modulated measurements. The differences in the shape of the curves from amorphous and semicrystalline samples are discussed.Dedicated to Professor Bernhard Wunderlich on the occasion of his 65th birthday     

两种不同光谱类型的R-藻红蛋白的荧光性质研究

红藻中的R-藻红蛋白(R-PE)依照其吸收光谱可分为两种不同的光谱类型,即“双峰型”和“三峰型”。本文通过对不同pH条件下的R-PE的荧光光谱及荧光寿命的研究,发现“三峰型”R-PE的pH稳定范围较“双峰型”R-PE大。在R-PE浓度对荧光光谱的影响实验中,随着蛋白浓度的增加,荧光峰位置逐渐红移。荧光寿命逐渐增大,荧光强度先行增加而后减弱。用碘离子对其荧光进行猝灭,随着碘离子浓度的增大,荧光强度逐渐降低,荧光寿命逐渐缩短,并服从Stem-Volmer规则。     

介孔钛硅新催化材料

本文综述了介孔钛硅新催化材料的制备方法,归纳评述了各类介孔钛硅材料的制备技术和相应的产物的结构特点,介绍了现有的表征介孔钛硅材料孔结构和钛活性位的重要技术手段和特征,概括了含钛介孔材料在有机物液相催化选择氧化方面的应用,讨论了提高钛位的催化活性、结构稳定性、疏水性、钛硅比等的技术方法;提出了介孔钛硅材料研究存在的问题并展望了将来的研究方向。     

离子型表面活性剂自组装体系在化学中的应用

本文介绍了离子型表面活性剂在氧化物表面自组装体系的原理及特点，离子型表面活性剂分子从溶液中自发地吸附到氧化物表面形成单分子胶束、双分子胶束和混合胶束，该体系对许多疏水性有机化合物以及经螯合有机基团的金属离子具有很强的吸附富集作用，本文根据不同自组装体系的结构分类详述了它们在分析化学和环境化学中应用研究，并且展望了该技术的应用前景。     

钼、钨系过氧化物在Sharpless烯烃环氧化反应中的应用*

钼、钨系过氧化物是非常重要的Sharpless烯烃环氧化催化剂,有着非常广泛的工业发展前景。本文综述了钼、钨系过氧化物的种类,结构,合成方法及催化活性,分析了各种钼、钨系过氧化物的特点以及在催化环氧化领域的发展现状。同时,本文还讨论了钼、钨系过氧化物催化烯烃环氧化反应的机理。评述了在催化环氧化领域中两种主要理论——Mimoun机理与Sharpless机理的争论焦点及发展现状,以及计算化学对两种理论中间过渡态的研究进展,并且重点分析了Sharpless机理的过渡态结构。此外,本文还综述了影响钼、钨系过氧化物催化剂反应活性的各种因素以及质子所产生的副反应。最后,本文对应用于催化环氧化领域的钼、钨系过氧化物未来的研究方向提出了建议。     

含有金属-金属键的双核原子簇离子体系[Mo~2Sn]^2-(n=6~9)的电子结构与电子光谱

使用SCF-CI方法研究了含有Mo-Mo单键的原子簇离子体系[Mo~2Sn](n=6~9)的电子结构及电子光谱。讨论了随n增加, 配体S, S~2, S~4对Mo-Mo键序、原子电荷的影响及其变化规律。分析了原子簇离子中的d-d相互作用能级次序及Mo-Mo, Mo-S'~t等键的性质, CI计算得到的谱带波数及强度次序与实验符合。指认分析表明, 谱带的跃迁性质是有趣的, 如第一吸收带为成键轨道之间的跃迁σ~x^2-y^2→σ~x~2(n=6~8), 同时, 对电子跃迁的性质进行了分类, 对谱带的电荷转移性质也进行了讨论。     

稀土羧酸配合物的结构

本文系统地对200 多个稀土羧酸配合物的结构进行了归纳和总结, 重点对配合物的结构骨架、羧基的配位方式及稀土离子的配位数进行了讨论。     

Densities,speeds of sound,excess volumes and viscosities of binary mixtures of mtbe with tetralin and decalin at 303.15 k

Measurements of densities, speeds of sound, excess volumes and viscosities of binary mixture of methyl tert-butyl ether with tetralin and decalin are reported at 303.15?K over the entire range of composition. Excess volumes are measured using batch dilatometer technique. Sound speeds are obtained using ultrasonic interferometer. Densities are computed from excess volume data. Isentropic compressibilities are derived from density and sound speed data. Speeds of sound are evaluated on the basis of Jacobson's free length theory and Schaff's collision factor theory. The predicted values are in good agreement with the experimental results. The viscosity data are analysed on the basis of corresponding states approach. Excess volumes and deviation in isentropic compressibilities are negative and deviation in viscosities are positive over the entire composition range. The experimental results are discussed in terms of possible molecular interactions between unlike molecules.     

球形碳材料的研究进展

综述了近年来国内外球形碳材料的合成方法, 如化学气相沉积、溶剂热法和模板法等;详细介绍了各种方法的特点, 并说明了表征碳球形貌和结构的实验手段;评述了碳球材料在应用方面的最新研究进展。     

Alternate multi-layered adsorption of macro-cations and -anions on the colloidal spheres. Influence of the deionization of the complexation mixtures with coexistence of the ion-exchange resins

The alternate multiple adsorption layers of macrocations and macroanions on the surfaces of colloidal spheres, in which the complexation mixtures are deionized with ion-exchange resins are studied with help of the electrophoretic light-scattering, dynamic light-scattering and transmitted electron-microscopy techniques. The results are compared with those without resins. Colloidal silica spheres (110 nm in diameter) and monodispersed polystyrene spheres (220 nm) are used as colloidal spheres. The macrocations used are poly (4-vinyl-N-n-butyl pyridinium bromide) and poly (allylamine hydrochloride). Sodium poly (styrene sulfonate) and sodium polyacrylate are used as macroanions. The macroion-colloid complexations are formed firmly when the complexation suspensions are deionized with the resins.