基于金属配位作用制备高性能聚酰亚胺

通过分子结构设计合成了含金属配位交联网络的可溶性聚酰亚胺,由于Cu²⁺与聚酰亚胺侧链羧基之间的配位交联作用限制了聚酰亚胺分子链的运动,使材料的T_g得到显著提升.同时,由于Cu²⁺具有非球面对称的电子云结构,导致Cu²⁺在与有机配体配位时存在额外的晶体场稳定能（CFSE）以及较强JahnTeller效应（JTE）,使配位键能够在有机溶剂中稳定存在,极大地提高了薄膜的抗溶剂性能,制备的聚酰亚胺膜在DMF、DMAc等强极性溶剂中室温下浸泡48 h后质量残留率仍可高达80%.此外,在聚酰亚胺分子结构中引入金属离子配位作用使其力学性能明显提升,拉伸强度从93 MPa提高到128 MPa.研究结果为开发高性能可溶性聚酰亚胺材料提供新途径.     

溶剂对聚酰亚胺电化学行为的影响

运用电化学循环伏安等方法研究了有机溶剂对可溶性聚酰亚胺(PI)电化学行为的影响.结果表明,PI在一些溶剂中能进行电化学反应.红外光谱研究表明溶剂对PI电化学行为的影响主要取决于不同结构的溶剂与PI之间的相互作用.     

可溶性聚酰亚胺电化学反应机理的研究

本文研究了三种可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）在机溶剂和水溶液中的电化学行为，发现ＰＩ在有机溶剂中的电化学行为明显不同于水溶液，利用红外光谱技术才半经验发子轨道计算方法，结合电化学测试的结果，确证了ＰＩ的电化学反应的机理。     

聚酰亚胺材料溶解性能的研究进展

归纳了在利用分子设计理论制备可溶性聚酰亚胺的研究过程中,聚酰亚胺的溶解性能与单体分子结构的关系、在制备可溶性聚酰亚胺的过程中用于改善聚酰亚胺溶解性能的几种常用的分子设计手段。     

基于乙炔基-苯并噁嗪单元双重交联反应的聚酰亚胺树脂的制备与性能

为开发可低温固化的聚酰亚胺树脂, 通过分子结构设计将苯并噁嗪单元引入聚酰亚胺树脂中, 合成了含苯并噁嗪单元及乙炔基封端的双官能化新型聚酰亚胺预聚体(PIBzA). 经高温处理, 苯并噁嗪单元发生开环交联, 同时, 乙炔基端基发生三聚成环反应, 从而在固化树脂中形成双重交联网络结构. 苯并噁嗪单元的引入使聚酰亚胺树脂最快固化反应温度降低约32 ℃, 有效降低了固化温度. 同时, 苯并噁嗪单元的引入未大幅度降低树脂的耐热稳定性, 其玻璃化转变温度(T_g)介于266~290 ℃之间, 5%热失重温度(T_d,5%)接近500 ℃, 依然可以满足耐高温复合材料的应用需求. 此外, PIBzA固化树脂具有低介电特性, 其介电常数k介于2.3~3.0, 介电损耗介于0.002~0.008, 可满足透波复合材料及先进微电子封装材料的应用需求.     

一种半晶性联苯酯侧基聚酰亚胺

聚酰亚胺作为一种高强度、高模量、耐热性材料正越来越广泛地得到应用．但是，因其刚性或半刚性的分子链，以及分子之间强烈的相互作用，使其熔融温度很高(很多高于其分解温度)，并且不溶解于大多数有机溶剂，这为成型加工带来困难．在聚酰亚胺大分子主链上引入侧链或侧基，     

可溶性聚酰亚胺共聚物的制备及其性能

通过共缩聚及改变单体加料顺序和方法,得到了两系列共聚型聚酰亚胺,并应用Fr-IR、UV、X射线衍射、TGA、机械性能测试等方法,对所得聚酰亚胺树脂的性能进行了表征。结果表明,所得共聚型聚酰亚胺树脂成膜性能良好,能够得到坚韧且具有弹性的薄膜材料,其在400～450nm区域的透过性能良好,在有机溶剂中的溶解性能显著增强,并保持了聚酰亚胺特有的良好机械性能及耐热性能。     

DDBT类可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

由二甲基-5,5'-3,7-二苯并噻吩二胺（DDBT）和3,3',4,4'-二苯砚四羧酸二酐（DSDA）、2,2'-双（3,4-二羧酸）六氟丙烷二酐（……FDA）、均苯四羧酸二酐（PMDA）、联苯四羧酸二酐（BPDA）等多种二酐单体进行缩聚反应制备了新型可溶性聚酰亚胺。测定了其特性粘度为0.6-0.9dL/g;DDBT与DSDA、6FDA反应得到的聚酰亚胺在非质子强极性溶剂中具有良好的溶解性。用IR、热力学分析等手段对DDBT类聚酰亚胺进行了表征,并对可溶性DDBT-DSDA聚酰亚胺膜作了进一步的研究,推导出了苯在DDBT-DSDA聚酰亚胺膜中动态吸附初期的吸附方程。实验结果表明DDBT-DSDA聚酰亚胺膜对苯具有特殊的亲和力。     

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。     

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。     

含偶氮类非线性光学活性侧基的聚酰亚胺的合成及表征

报道八种含偶氮类非线性光学活性侧基的聚酰亚胺材料的合成及表征．由于采用了新的合成路线，聚合物中的发色团含量最高接近１００％（ｍｏｌ）．预聚体聚酰胺酸易溶于二甲基亚砜、Ｎ，Ｎ 二甲基甲酰胺、Ｎ 甲基 ２ 吡咯烷酮等有机溶剂，成膜性好，亚胺化后得到较高软化点的聚酰亚胺．     

6FDA型聚酰亚胺的合成及其分子量调控

以4,40（六氟异丙烯）二酞酸酐（6FDA）为二酐单体,2,2-双（3胺基-4-羟基苯）六氟丙烷为二胺单体,采用“溶液缩聚-亚胺化反应”两步合成法,获得了可溶性聚酰亚胺材料。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、凝胶色谱（GPC）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）等分析测试,考察了原料配比、亚胺化温度、亚胺化时间及催化剂等因素对产物重均分子量等特性参量的影响。结果表明：通过调节合成条件,该聚酰亚胺重均分子量可达4．5×10^4,具有优良的热稳定性,其起始分解温度高于490℃,且在NMP、DMF、DMAc、DMSO、THF、丙酮等有机溶剂中具有优良的溶解性能,能于80℃的低温下亚胺化制得,对材料的大批量制备具有重要意义。     

可紫外光固化聚酰亚胺的设计制备及性能研究

以含酚羟基的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(6FAP)作为接枝光敏单元的载体,以刚性苯并咪唑单元赋予材料良好的力学性能,设计合成了一种具有紫外光固化能力的可溶性聚酰亚胺.系统探究了光源距离、光源电流通量、光引发剂种类和含量、活性稀释剂种类等对固化成型过程的影响,确定了光固化聚酰亚胺的组成配方及工艺条件(光源距离为10 cm、电流通量为100%、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(Irgacure 819)含量为3 wt%、活性稀释剂1-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)为20 wt%),并对光固化薄膜的基本性能进行了分析.光固化薄膜的拉伸强度达到123 MPa,固化树脂在5%(Td5)和10%(Td10)热失重时的温度分别为410和487℃,且具有较低的润湿性和吸水性.研究结果可为开发新型光敏性聚酰亚胺提供研究基础.     

含有聚醚链段的可溶性聚酰亚胺气体分离膜材料及其性能

将4,4'-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)和1,3-苯二胺(mPDA)与二端氨基聚醚缩聚, 得到含有聚醚柔性链段的聚酰亚胺气体分离膜材料. 所合成的共聚聚酰亚胺在N-甲基吡咯烷酮(NMP)和四氢呋喃(THF)等有机溶剂中具有良好的溶解性能. 研究了O2, N2, H2, CH4和CO2在聚酰亚胺均质膜中的渗透性能, 考察了二端氨基聚醚的含量、链长和化学结构对气体渗透性能的影响. 结果表明, 聚醚链段的引入增大了气体的扩散系数, 气体的渗透系数显著增大; 聚醚链段与CO2相对较强的相互作用, 增大了对CO2/N2的溶解选择性, CO2/N2的分离性能优于CO2/CH4, 同时CO2比H2优先透过膜.     

可溶性聚酰亚胺类偶氮高分子的合成与表征

用聚合物的后重氮偶合方法合成了以可溶性聚酰亚胺为主链 ,偶氮生色团为侧基的新型偶氮高分子 ,并通过引入线性长链烷烃侧基来提高聚合物的溶解性 .采用红外光谱、氢核磁共振、紫外光谱和热分析等手段 ,对产物的结构、热性能及光学性能等进行了表征 .该聚合物膜在氩离子干涉激光的照射下形成正弦波形的表面起伏光栅 ,起伏深度可达 2 0 0nm .     

高折射率聚酰亚胺研究进展

聚酰亚胺作为一种高性能的功能材料在各个领域应用广泛,但较低的折射率限制了其在光学领域的应用。为了有效提高聚酰亚胺的折射率,许多学者研究了多种方法。本文介绍了国内外的研究团队制备高折射率聚酰亚胺的最新研究进展,总结了提高聚酰亚胺折射率的方法主要分为以下几种:在聚酰亚胺的主链引入硫原子;掺杂无机粒子进行杂化改性;开创新的合成工艺,通过详细论述上述几种方法的合成路线以及所得产物的性能,指出了合成高折射率聚酰亚胺的总趋势。     

可溶性共聚酰亚胺的合成与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐单体,4,4′-亚甲基二(2-特丁基苯胺)(MBTBA)和对苯二胺(PDA)为二胺单体,经高温溶液缩聚合成了一系列可溶性共聚聚酰亚胺,采用IR、NMR、GPC、UV-Vis、TGA、DMA等测试方法对所得共聚酰亚胺进行了表征,并采用1H-NMR谱来确定其共聚组成,考察了两种二胺单体的不同摩尔配比对共聚酰亚胺溶解性、耐热性和透光性的影响.     

含砜基和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺无规共聚物的合成与性能

芳香聚酰亚胺是重要的高性能工程塑料品种之一 ,但是大多数刚性棒状分子链的全芳聚酰亚胺不溶于普通的有机溶剂 ,而且直至其分解温度也不熔 ,这给聚酰亚胺的加工带来困难 ,因此 ,限制了它的使用[1 ] .提高聚酰亚胺的可加工性并能保持其优异的耐热性能是目前研究的热点 .为了提高聚酰亚胺的溶解性能 ,基于分子设计的基本原则[2 ] ,合成了一种鲜见报道的非对称的含二氮杂萘酮结构的新型二酐单体 ,其结构为 :ＯＯＯＯＮＮＯＯＯＯ　　本文以 4,4′ 二氨基二苯醚和 4,4′ 二氨基二苯砜为共缩聚型聚酰亚胺的二胺单体 ,与等当量的该二酐单体利用“…     

钴卟啉功能化电纺纤维膜的制备及其苯胺检测应用研究

以四苯基钴卟啉为识别分子,可溶性聚酰亚胺为高分子载体,采用静电纺丝技术制备一种负载钴卟啉的聚酰亚胺电纺纤维膜,用于对微量苯胺蒸气的快速检测.结果表明,钴卟啉基团的引入并没有使纺丝条件和过程发生很大的改变,依旧可以得到直径均一、形貌良好的电纺纤维.制备的钴卟啉功能化聚酰亚胺电纺纤维膜卟啉单元负载量高、分布均匀,保持了钴卟啉的基本光谱特性.当置于苯胺蒸气中时,电纺纤维膜中的钴卟啉可与苯胺分子轴向配位,形成有效的能量转移复合物,引起电纺纤维膜的紫外光谱发生改变.并且随着苯胺蒸气浓度的增加,紫外光谱呈现规律性变化,从而达到对苯胺蒸气检测的目的.进一步由紫外光谱计算得到其检测限为7.82 mg/m3.经过5次连续的苯胺蒸气作用—氮气吹扫过程后,电纺纤维膜的紫外吸收光谱可基本回复至原有状态,显示了较好的重现性和优异的可重复使用性.     

手性聚酰亚胺的合成、结构与性能

手性聚酰亚胺逐渐成为手性高分子研究的一个重要方面,在分子识别、对映体选择性分离、不对称催化等领域有潜在的应用,日益受到研究者的重视。本文综述了近二十年手性聚酰亚胺的研究进展,将手性聚酰亚胺按照手性结构的引入方式分为侧链手性、主链中心手性和主链轴手性三种类型,并分别加以总结和阐述,介绍了具有代表性的光活性聚酰亚胺的结构、合成和性能,特别关注了手性聚酰亚胺的高次结构的形成以及与其手性光活性相关的性能与应用。最后,本文阐述了手性聚酰亚胺研究面对的挑战与未来发展前景,探索手性聚酰亚胺的合成、性质和应用,建立合理的模型和分析手段,深入探讨手性聚酰亚胺的高次结构仍然是值得深入研究的重点方向。