含苯并咪唑单元可溶性聚酰亚胺的合成和性能

合成了一种刚性芳香二胺单体3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二胺基苯基甲苯(BDAP),与6-氨基苯基-2-氨基苯并咪唑(BIA)组成混合二胺,分别与4种商品化的二酐单体(均苯四酸二酐(PMDA)、联苯四酸二酐(BPDA)、二苯酮四酸二酐(BTDA)和二苯醚四酸二酐(ODPA))一步法缩聚合成了一系列可溶性聚酰亚胺.采用FTIR,1H-NMR,UV-Vis,DMA和TGA等测试方法对所制备的聚酰亚胺进行了表征.结果表明,所制备的聚酰亚胺具有良好的溶解性能,能够在NMP和DMAc等常规溶剂中溶解;耐热性及力学性能优良,玻璃化转变温度超过410℃,分解温度在500℃以上.     

原位一步法制备BTDA/4,4′-ODA/4,4′-SDA聚酰亚胺表面银化薄膜

采用原位一步自金属化的方法制备了具有反射性和导电性的表面银(Ag)化的聚酰亚胺(PI)薄膜,PI是由一种二酐(3,3′,4,4′-四羧基二苯酮酐,BTDA)和两种二胺(4,4′-二氨基二苯醚,4,4′-ODA与4,4′-二氨基二苯硫醚,4,4′-SDA)三元共聚而得,系统研究了4,4′-SDA的引入对薄膜性能及相态结构的影响.结果表明,4,4′-SDA的加入有助于银的还原和迁移,并利于薄膜导电性的提高,薄膜的反射率在两种二胺单体4,4′-ODA与4,4′-SDA的摩尔比为1比1时达到最佳.     

原位一步法制备BTDA/4,4′-ODA/4,4′-SDA 聚酰亚胺表面银化薄膜

采用原位一步自金属化的方法制备了具有反射性和导电性的表面银(Ag)化的聚酰亚胺(PI)薄膜,PI是由一种二酐(3,3′,4,4′-四羧基二苯酮酐,BTDA)和两种二胺(4,4′-二氨基二苯醚,4,4′-ODA与4,4′-二氨基二苯硫醚,4,4′-SDA)三元共聚而得,系统研究了4,4′-SDA的引入对薄膜性能及相态结构的影响.结果表明,4,4′-SDA的加入有助于银的还原和迁移,并利于薄膜导电性的提高,薄膜的反射率在两种二胺单体4,4′-ODA与4,4′-SDA的摩尔比为1比1时达到最佳.     

磺化聚酰胺的合成及性能

以对苯二酚及对氟苯甲腈为原料, 合成了芳香二羧酸单体1,4-二(4-羧基苯氧基)苯(BCPOB-COOH), 再经磺化反应合成了磺化芳香二羧酸单体1,4-二(4-羧基苯氧基)苯-2-磺酸钠(BCPOBS-Na). 另外, 以芳香二胺单体4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为原料, 合成了磺化芳香二胺单体4,4'-二氨基二苯醚-2,2'-二磺酸(ODADS). 以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂、 亚磷酸三苯酯(TPP)与吡啶(Py)为缩合剂, 氯化钙或氯化锂或二者的组合为催化剂, 通过Yamazaki-Higashi直接缩聚, 使芳香二羧酸和芳香二胺中的磺化单体与非磺化单体反应, 制得了两种磺化芳香聚酰胺(Sulfonated polyamide, SPA). 通过红外光谱、 核磁共振波谱及热重分析等手段对聚合物的结构及性能进行了表征与分析, 并研究了聚合物的特性黏度、 溶解性、 成膜性及聚合物薄膜的力学性能等. 结果表明, 通过Yamazaki-Higashi直接缩聚制备的2种磺化芳香聚酰胺在极性非质子性溶剂中具有优良的溶解性能、 较高的耐热性能及优异的力学性能.     

三元共聚脲序列分布及二胺反应活性比的研究

以己二胺(HDA)、间苯二胺(MPD)、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯砜及2,4-甲苯二异氰酸酯为原料,合成了一系列三元共聚脲,以三元共聚序列结构分析的理论为基础,建立了一套普适性较强的利用核磁氢谱分析和计算机分峰处理,研究三元共聚脲在不同反应条件下的序列结构方法,计算了无规度B值和链段序列长度L_na与L_nb.定量关联了不同反应条件下二胺单体间的反应活性比.结果表明,二胺单体间的反应活性比随反应条件的变化而变化     

含硫杂环桥联的高折射率聚酰亚胺的合成与性能

合成了两种含硫杂环桥联的芳香族二胺单体,2,5-双(4-氨基苯硫基)噻吩(APST)以及2,5-双(4-氨基苯硫基)-1,3,4-噻二唑(BATT).分别采用这两种二胺单体与含硫二酐单体4,4′-双(3,4-二羧基苯硫基)二苯硫醚二酐(3SDEA)通过两步聚合法制备了两种聚酰亚胺(PI),PI-1(3SDEA-APST)与PI-2(3SDEA-BATT).系统研究了含硫杂环对PI耐热性能以及光学性能的影响.研究结果表明,与苯环相比,含硫杂环的引入在一定程度上降低了PI薄膜在可见光区(400～700nm)的光学透明性以及耐热稳定性.PI-1与PI-2薄膜的起始热分解温度(T5%)分别为418℃与466℃.PI薄膜在450nm处的透光率低于50%.但是含硫杂环的引入可以显著提高PI薄膜的折射率.PI-1与PI-2的折射率分别为1.7527和1.7490.两种材料的双折射均小于0.01.     

高折射率高透明性半脂环聚酰亚胺的合成与性能

采用脂环二酐单体2,3,5-三羧基环戊烷基乙酸二酐(TCAAH)分别与两种含硫芳香族二胺单体,4,4′-双(4-氨基苯硫基)二苯硫醚(3SDA)与2,7-双(4-氨基苯硫基)噻蒽(APTT)通过两步法制备了两种半脂环聚酰亚胺(PI).制备的PI薄膜在可见光波长范围内(400~700 nm)具有优良的透明性,400 nm处的透过率超过85%.此外,该系列薄膜还具有良好的耐热稳定性,氮气中的起始热分解温度超过480℃,玻璃化转变温度超过250℃.PI薄膜在632.8 nm处的折射率大于1.68,双折射小于0.006.为了进一步提高PI薄膜的折射率,初步考察了PI前体溶液聚酰胺酸(PAA)与高折射率无机TiO2纳米粒子的复合工艺.结果表明,PI-TiO2薄膜同样具有良好的透明性,632.8 nm处的折射率达到1.76.     

含哒嗪环聚酰亚胺的合成及性能表征

以马来酸酐为原料与水合肼反应得到哒嗪酮,再与三氯氧磷反应制备3,6-二氯哒嗪中间体,哒嗪中间体与间氨基苯酚通过亲核取代反应合成了一种新的二胺单体——3,6-二(3-氨基苯氧基)哒嗪.通过1HNMR,FTIR及HPLC-MS确证了哒嗪二胺及中间体的结构.这种哒嗪二胺单体与6种芳香二酐单体——均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和双酚A型二醚二酐(BPADA)通过两步法聚合制备了一系列的聚酰亚胺,并对其结构和性能进行了研究.结果表明,聚酰胺酸的比浓对数黏度为0.37~0.50 dL/g,该系列聚酰亚胺膜具有良好的热稳定性和机械性能,玻璃化温度(Tg)为188~241℃,氮气氛围下5%和10%热失重分别为421~448℃和447~473℃,拉伸强度(TS)高达102 MPa,断裂伸长率(EB)为2.0%~6.5%.紫外可见光谱测试得到的截止波长(λcut-off)为367~389 nm.     

含氟及硫醚基团聚酰亚胺光波导材料的合成及表征

通过分子设计,合成了含三氟甲基及硫醚基团的二胺单体4,4'-双(4-胺基-2-三氟甲基苯硫基)二苯硫醚(6FSEDA),利用其与6种芳香二酐单体:3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)、4,4'-(六氟异丙基)-苯二酸酐(6FDA)、3,3',4,4'-二苯硫醚四酸二酐(DTDA)及3,3',4,4'-二苯砜四酸二酐(DSDA)经一步法合成了一系列含氟及硫醚基团的聚酰亚胺(PI),并对其结构与性能进行了研究.结果表明,该系列PI的玻璃化温度Tg(DSC)在199.8～231.7℃范围,5%和10%热失重的温度(N2氛围)分别在491℃和517℃以上,在400～700 nm的可见光波长范围内具有优异的光学透明性,在光通讯波段(1310 nm和1550 nm处)均无明显吸收,且在这两个波长处测得的平均折射率范围分别为1.5401～1.6142和1.5389～1.6124,在波长632.8 nm测得的双折射范围为0.0012～0.0045.可见,含氟及硫醚基团聚酰亚胺薄膜具有良好的热稳定性和光学性能.     

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.