主链含酰亚胺结构的聚醚醚酮的合成及其性能

以1,4-二苯氧基苯为单体分别与N,N′-(4,4′-二苯甲烷)-双-(3,4-二甲酰亚胺基苯甲酰氯)和N,N′-(4,4′-二苯砜)-双-(3,4-二甲酰亚胺基苯甲酰氯),采用低温溶液缩聚合成了2种主链含酰亚胺结构的聚醚醚酮树脂,聚合物的比浓对数粘度分别为0.98和0.61 dL/g。 用FT-IR、¹H NMR和WAXD进行了结构表征,用DSC和TGA测试了热性能。 结果表明,聚合物有较高的玻璃化转变温度(T_g分别为236和263 ℃),N₂气气氛中热分解温度(5%T_d)分别为529和512 ℃,能溶于N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、氯仿和间甲酚等常见的有机溶剂中。     

双酚F型聚酰亚胺的合成及其性能表征

以苯酚和甲醛为原料,合成了双酚F(BPF)和双酚F二酐(BPFDA),用BPFDA分别和间苯二胺(m-PDA)、4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)、1,4-(4-氨基苯氧基)苯(TPEQ)反应,得到了3种双酚F型聚酰亚胺,分别对其结构、溶解性、热性能和力学性能进行了表征.结果表明:聚合物的比浓对数黏度为0.5～...     

引入三氟甲基侧基对对苯醚型聚酰亚胺薄膜吸水性及水蒸汽透过性的影响

合成了3种含三氟甲基的芳香二胺,进而与3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)缩聚,得到3种对苯醚型含氟聚酰亚胺薄膜,并由4,4′-二氨基二苯醚（4,4′-ODA）与BPDA缩聚得到聚酰亚胺薄膜。 对4种聚酰亚胺薄膜的水蒸汽透过率、吸水性和热学性能的测试结果表明,其中聚合物PI-1（2,2′-BTF-4,4′-BADE+BPDA;BTF：双三氟甲基;BADE：二氨基二苯醚）的水蒸汽透过率为7.70 g/（h·m2）,吸水率为0.67%,玻璃化转变温度为259.74 ℃,质量损失5%的温度为521.40 ℃,具有良好的水蒸汽透过性和低吸水性。     

PAA/PU合金制备多孔PI薄膜及结构与性能研究

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂, 在聚氨酯(PU)溶液中使均苯四酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(4,4′-ODA)缩聚成聚酰亚胺(PI)预聚体聚酰胺酸(PAA), 从而制成PAA/PU的混合溶液, 然后刮涂成膜, 经过热处理使得PAA亚胺化和PU降解, 制备多孔PI薄膜. 通过对薄膜进行红外光谱,热失重分析及透射电镜(TEM)观察, 结果表明, 最佳的PU热降解温度为360 ℃, PU降解后在PI基体中留下长条状纳米孔, 且孔径大小随聚氨酯含量的增加而增大. 通过对薄膜进行力学性能、 介电性能和吸水率研究, 结果表明, 随着体系中PU用量的增加, 热处理后的多孔PI薄膜的介电常数逐渐下降, 但拉伸强度降低, 吸水率上升.     

查尔酮环氧树脂的合成及其固化性能

以4,4′-二羟基查尔酮为原料,和环氧氯丙烷反应合成了主链含有双键结构的查尔酮环氧树脂（CER），其结构经¹H NMR和FT-IR确证。采用非等温DSC法研究了甲基四氢邻苯二甲酸酐和4,4′-二氨基二苯基砜两种固化剂对CER的固化反应热行为，通过动态热机械分析和热失重分析对CER的热性能进行了研究。结果表明：甲基四氢邻苯二甲酸酐体系固化的CER的T_g为152.73 ℃,初始热分解温度为350.6 ℃， 800 ℃时的残碳率为19.29%； 4,4′-二氨基二苯基砜体系固化的CER的T_g为251.94 ℃,初始分解温度为365.7 ℃， 800 ℃时的残碳率为46.44%。     

含二苯甲烷结构四元共缩聚杂萘聚芳酰胺的合成与性能

采用自制二胺1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮、商品二胺4,4′-二氨基二苯甲烷和对苯二胺与对苯二甲酰氯进行低温溶液缩聚反应,改变三种二胺的比例,得到了一系列共聚酰胺树脂,其特性粘数为1·24~2·32dL/g,用FT-IR、1H-NMR手段研究了聚合物的结构;利用DSC和TGA研究了聚合物的耐热性能,结果表明,该类聚合物具有较高玻璃转化温度(301℃以上);氮气气氛中5%热失重温度在438℃以上;用一定比例的二胺制得的聚合物分别能溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺等非质子极性溶剂中并浇注得到韧性薄膜.     

均相时间分辨免疫分析铕穴状螯合剂的合成

以2,6-二（溴甲基）吡啶-3,5-二甲酸二乙酯为起始原料,经溴化、取代、加成及酸化反应合成了两种铕穴状荧光螯合剂Eu³⁺ 2,6-{N,N′,N,N′-[二（2,2′-联吡啶-6,6′-二甲基）]二（氨甲基）}-吡啶-二羧酸[Eu³⁺ bpy.bpy.py(CO₂H)₂, 1]和Eu³⁺2,6-{N,N′,N,N′-[二（2,2′ 联吡啶-6,6′-二甲基）]二（氨甲基）}-吡啶-二[N-(2-氨基乙基)酰胺]{Eu³⁺bpy.bpy.py[CONH(CH₂)₂NH₂]₂, 2},其结构和性能经¹H NMR, MS(ESI)和荧光光谱表征。结果表明：1的最佳激发波长为312 nm,发射特征峰位于598和615 nm,荧光寿命为1 064 μs,量子产量为10%。 2的最佳激发波长为311 nm,发射特征峰位于597和616 nm,荧光寿命为398 μs,量子产率为12.1%。     

聚酰亚胺/聚丙烯腈共混黑膜的制备及其结构与性能

采用共混的方法制备聚酰胺酸/聚丙烯腈(PAA/PAN)共混溶液.其中2种PAA溶液分别由二酐(3,3′,4,4′-联苯二酐(BPDA)与均苯四甲酸二酐(PMDA))和二胺(对苯二胺(PDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA))均聚或共聚而得,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,PAN溶于DMAc中制成溶液后与PAA溶液混合,涂膜后热处理制得聚酰亚胺(PI)/PAN共混薄膜.分析了PAA和PAN在热处理过程中的变化,以及PAN的加入量对共混薄膜的结构与性能的影响.结果表明,在热处理过程中,PAA完成了亚胺化成为PI,而PAN完成了预氧化,形成了稳定的梯形结构,制备出具有良好力学性能、黑色、不透光的薄膜,但是随着PAN含量的增加,体系发生明显的相分离,薄膜力学性能有所下降,(BPDA/PDA/ODA)PI中加入10%的PAN和(PMDA/ODA)PI中加入20%的PAN时能获得具有良好力学性能的黑色、低透光率的薄膜.     

含三氟甲基聚酰亚胺的合成与性能研究

通过在4,4′-二氨基二苯醚(4,4-′ODA)单体中引入三氟甲基合成了一种新型二胺单体2-三氟甲基-4,4′-二氨基二苯醚(3FODA),该单体具有良好的溶解性和高的反应活性,使用3FODA替代4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)制备了PMR热固性聚酰亚胺树脂.树脂溶液高浓度低粘度,具有室温下良好的储存稳定性;树脂具有很好的加工性能,成型后的模压件显示了优异的热性能和耐热氧化稳定性,玻璃化转变温度在336~379℃之间;此外树脂具有较好的电性能和较低的吸水率.     

含叔丁基可溶性芳香聚酰胺的制备及其性能研究

采用含叔丁基二胺的单体3,3′-二叔丁基-4,4′-二氨基二苯基-4″-叔丁基苯基甲烷(TADBP)分别与萘-1,4-二甲酸、间苯二甲酸和4,4-二苯醚二甲酸3种二酸单体通过Yamazaki膦酰化法缩聚制得一系列新型可溶性芳香聚酰胺(PA)。通过FT-IR、~1 H-NMR、TG、DSC等测试手段研究了含叔丁基芳香聚酰胺的结构与性能,以及聚合物结构对其溶解性能、热性能的影响。结果表明:PA具有优异的溶解性能,常温下不仅能溶于高沸点的N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等强极性溶剂中,加热条件下甚至能溶于四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷等低沸点溶剂;同时,PA还具有良好的热性能,玻璃化转变温度(Tg)为188~193℃,氮气氛围下失重5%和10%时的热失重温度分别为391~416℃和404~437℃。     

不同比例的s-BPDA/i-BPDA型聚酰亚胺共聚结构与性能关系

由不同比例的二酐单体3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(s-BPDA)/2,2′,3,3′-联苯四酸二酐(i-BPDA)与二胺单体4,4′-二氨基二苯醚(4,4′-ODA)制得了一系列共聚可溶聚酰亚胺. 采用DSC 、TGA和拉伸等测试方法对所得共聚聚酰亚胺进行了表征, 实验结果表明, 所得聚酰亚胺具有优异的力学性能和热稳定性, 并且随着i-BPDA含量的增加, 聚酰亚胺的溶解性提高, 玻璃化转变温度(Tg)升高, 中间体聚酰胺酸的固有黏度降低.     

Partly Imidized Polyamic Acid and Its UniaxialStretched Polyimide Films

Partly imidized polyamic acid(PAA) has been used to prepare high performance polyimide films. The behaviors of two polyamic acids derived from pyromellitic dianhydride(PMDA)/4,4′-oxydianiline(ODA) and 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic diahhydride(BPDA)/paraphenylenediamine(PPD) containing dehydrating agents composed of acetic anhydride and a tertiary amine as the catalyst were investigated. The gel point was dependent on imidization degree in despite of temperature and the molar ratio of catalyst to acetic acid. Imdization content was about 35% for PMDA/ODA and about 22% for BPDA/PPD. The effect of catalyst on imidization possessed an order of triethylamine>3-methylpyridine>pyridine>isoquinoline>2-methylpyridine. The stretching of the films greatly reduced the coefficient of linear thermal expansion(CTE) either in the longitudinal direction or transversal direction. Compared to the film from polyamic acid, the partly imidized film had greater stretching ratio, so that the uniaxial stretched polyimide film from partly imidized PAA had higher tensile strength and tensile modulus, but lower elongation in the stretching direction.     

异构化对二苯醚二酐/二苯醚二胺聚酰亚胺结晶行为的影响

合成了一系列基于4,4-′ODPA,3,4-′ODPA以及3,3-′ODPA 3种异构二苯醚二酐单体的异构聚酰亚胺,以苯酐(PA)作为封端剂来控制分子量.用DSC和WAXD为主要手段研究了这几种异构聚酰亚胺的结晶行为.研究发现聚酰亚胺4,4-′ODPA/ODA(二苯醚二胺)在分子量较低的情况下能够在热处理,退火或剪切作用下结晶.并且升高热处理温度和延长热处理时间有利于结晶的完善,在玻璃化温度以上施加剪切能够加速聚酰亚胺的结晶.而对于其他的两种异构体3,4-′ODPA/ODA以及3,3-′ODPA/ODA无论是经过热处理还是施加外力剪切都未能使其结晶.     

含磷聚酰亚胺纤维的制备及其力学与阻燃性能

采用廉价的三苯基氧膦和混酸合成了一种含磷二胺单体,二（3-氨基苯基）苯基膦氧(DAPPO)。在4,4′-二胺基二苯醚（ODA）、3,3′,4,4′-联苯四酸二酐（BPDA）和均苯四酸二酐（PMDA）聚合体系中引入该单体,制备含磷聚酰亚胺纤维。热失重分析（TGA）结果表明,聚酰亚胺纤维的热稳定性随含磷量的增加而明显提高。当n（DAPPO）：n（ODA）为7：93时,纤维的极限氧指数达到了43,说明纤维的阻燃性能显著提高。     

Influence of Steric Hindrance Between Hydrogen Atoms of Linkage Groups and Adjacent Phenyls on Properties of Polyimide

A diamine monomer 4,4′-methylenedianiline(MDA) was introduced to modify the polyimide of pyromellitic dianhydride(PMDA) and 4,4′-oxydianiline(ODA) by polycondensation. A series of polyamic acids was synthesized from MDA and ODA of different molar ratios with PMDA of sum mole of moles of MDA and ODA, and polyimide films were obtained by thermal imidization. Polyimide(PI) films were characterized by tensile testing, dynamic mechanical analysis(DMA), thermal gravimetry analysis(TGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), wide X-ray diffraction(WAXD) and molecular simulation. With the increase of MDA content, the tensile strength and thermal decomposition temperature remained generally stable compared with those of PMDA/ODA polyimide. Unexpectedly, the glass transition temperature(T_g) and Young’s modulus increased from 388.7 ℃ and 2.37 GPa to 408.3 ℃ and 5.74 GPa, respectively. The results of WAXD and molecular simulation indicate the steric hindrance among hydrogen atoms of the linkage groups and adjacent phenyls enhanced the properties of the polyimide modified with MDA.     

引入不对称结构对聚酰亚胺模塑料加工性能的改善

采用联苯四酸二酐（BPDA）与4,4′-二胺基二苯醚(4,4′-ODA)和3,4′-二胺基二苯醚(3,4′-ODA)聚合后,经亚胺化,制备了一系列二胺不同配比的高强度易加工的聚酰亚胺模塑料。 并对其流变性能、力学性能及热学性能进行测试。 结果表明,随着3,4′-ODA含量的增加模塑料的冲击强度没有大的改变,而流变性能随3,4′-ODA含量的增加而提高,w(3,4′-ODA)在50%时,玻璃化转变温度为275 ℃,材料的冲击强度为141 kJ/m2。 模压压力为20 MPa时加工性能优异。     

Pretilt angle for BTDA,PMDA and CPDA series polyimides with various side chain lengths

Polyamic acid precursors were prepared by mixing dianhydride of 3,3',4,4'-benzophenone-tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 1,2,3,4-benzene-tetracarboxylic dianhydride (pyrromellitic dianhydride PMDA), cis-1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride (CPDA), the diamine (alkyl 3,5-diaminobenzoate) with side chain, and 4,4'-oxydianiline (ODA) without side chain. Copolyimide films with various side chain lengths were prepared by thermal imidization of polyamic acid precursors. The roughness of rubbed polyimide surface increased with increase in the side chain length. The pretilt angle for the BTDA and PMDA series polyimide (PI) increased exponentially with increase in side chain length. Various pretilt angles were obtained on the synthesized polyimides. In the case of CPDA series PI, the pretilt angle was nearly constant at 0 until the alkyl side chain length reached 12 (C12) and then increased markedly at C18. Models of pretilt angle generation were tested.     

聚酰亚胺LB膜热解制备SiC薄膜的XPS研究

用XPS对沉积在硅基片上的聚酰亚胺LB膜以及由它真空热解制备的SiC薄膜进行了研究 ,并对其形成过程进行了跟踪分析 .XPS结果显示聚酰亚胺LB膜结构均匀 ,质量良好 ;真空热解时 ,约在 6 70℃时LB膜中的C与衬底Si反应形成SiC ;Ar离子溅射深度俄歇谱表明所制备的SiC膜中Si和C浓度成梯度分布 ,说明SiC是由Si和C相互扩散反应形成的     

乙炔基封端聚酰亚胺增韧改性的相结构

以双酚A二醚二酐(BPADA)和3乙-炔苯胺(APA)为原料,通过两步法合成一种热固性可交联的聚酰亚胺预聚体.将此预聚体分别与不同结构的热塑性聚酰亚胺(PI)共混,对其进行增韧改性,通过调控热塑性聚酰亚胺的质量分数,引入结构相似且含有更多柔性基团的热塑性聚酰亚胺(如含有醚键和对称甲基结构的二酐),得到了热固/热塑性聚酰亚胺复合膜.利用差示扫描量热仪(DSC)及扫描电镜(SEM)对该体系的相分离结构和相容性进行研究,并讨论其机械性能和热性能.结果表明,相分离结构使体系的机械性能得到改善,同时也保持了原有的优异热性能.