可溶性聚酰亚胺的制备及其在液晶显示器上的潜在应用

以3,5-二硝基苯甲酰氯和4-羟基联苯为原料,合成了功能性二胺单体3,5-二氨基苯甲酸联苯酯(DABBE).用此单体与3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(DMMDA)、3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)共缩聚,采用低温缩聚-化学亚胺化的方法,通过调节共聚物组成制备了5种聚酰亚胺(PI).利用FT-IR、NMR、UV-Vis与DSC等手段对合成二胺单体及聚酰亚胺进行了结构表征和性能测试;研究了其溶解性能、透光性能、取向性能和耐热性能.结果表明,5种聚酰亚胺均可溶于NMP、DMF等极性溶剂;对液晶分子取向时的预倾角随DABBE的比例增加而增大,可达1.8°.但当DABBE的比例增加时,PI的分子量降低,将影响其成膜性能.此外,实验所得的PI透过率大于80%,玻璃化转变温度在220℃以上.     

基于3,5-二胺基-N（N′,N′-正二丁基甲酰胺基苯基）-苯甲酰胺的聚酰亚胺的溶解性、热稳定性和取向性能

用制得的大体积双侧基3,5-二胺基-N（N′,N′-正二丁基甲酰胺基苯基）-苯甲酰胺（DAPDM）,与3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷（DMMDA）、3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐（ODPA）采用一步法共缩聚制得聚酰亚胺共聚物。采用核磁共振对该共聚物进行了表征,对其溶解性、热稳定性、预倾角进行了分析。结...     

侧链含邻苯二甲酰亚胺的聚酰亚胺液晶垂直取向剂的制备与表征

以邻苯二甲酰亚胺和溴代正辛烷为原料,合成了功能性二胺单体N-辛基-4(3,5-二氨基苯甲酰基)-氨基邻苯二甲酰亚胺(D8).用此单体与3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷(DMMDA)、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)共缩聚,采用低温缩聚-化学亚胺化方法,通过调节共聚物组成制备了5种聚酰亚胺(PI).利用FTIR、NMR、UV-Vis与DSC等手段对合成的二胺单体及聚酰亚胺进行了结构表征和性能测试;研究了其摩擦取向性能、透光性能、溶解性能和耐热性能.结果表明,5种聚酰亚胺均可溶于常见极性溶剂,如NMP、THF等;随着D8含量的增加,PI膜对液晶分子取向时的预倾角逐渐增大至垂直,当D8含量大于20%,且经过5次摩擦后,预倾角仍能保持在89°以上.此外实验所得PI透过率大于80%,玻璃化转变温度在260℃以上.     

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.     

4-苯乙炔基苯胺封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用4-苯乙炔基苯胺(4-PEA)作为反应性封端剂,和3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA),3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA),1,4-双(4′-氨基-2′-三氟甲基苯氧基)苯(BTPB)和3,4′-二氨基二苯醚(3,4-′ODA)反应合成了系列4-苯乙炔基苯基封端的聚酰亚胺低聚物,对低聚物的化学结构、热性能和熔体粘度以及固化后树脂的热性能等进行了研究.实验结果表明,低聚物均具有一定的结晶性,含有ODPA的聚酰亚胺低聚物较之含有BPDA的低聚物具有更低的熔体粘度,且出现最低熔体粘度的温度更低;固化后的树脂表现出良好的热性能,含有BPDA的树脂具有更高的玻璃化转变温度;系列低聚物中二胺单体的比例对于低聚物的熔体粘度和固化后树脂的热稳定性有一定影响.     

基于苯醚型含氟二胺的聚酰亚胺膜材料的合成与表征

4,4′-二羟基二苯醚和2-氯-5-硝基三氟甲苯经Williamson反应得到4,4′-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚;在Pd/C-水合肼还原作用下得到4,4′-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚(p-6FAPE).采用3种苯醚型含氟二胺1,4-双(3-氨基-5-三氟甲基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯和p-6FAPE分别与3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)和均苯四甲酸二酐通过两步法制备出6种含氟聚酰亚胺(PI),对其溶解性、热性能和光学性能进行研究.这些PI具有较好的溶解性,且具有良好的热稳定性;ODPA基PI在可见光波长范围具有优良的透明性,450 nm处的透光率超过80%.     

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.     

4-苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)、3,4′-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)和反应性封端剂4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)合成了设计分子量为5000的系列苯乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物,并使用XRD、DSC、TGA、FT-IR、DMA和流变仪等对低聚物的化学结构、热性能和熔体性能,固化后树脂的热性能和力学性能进行了测试.研究结果表明基于ODPA的低聚物具有低的熔体粘度和良好的熔体粘度稳定性,固化后的树脂具有很高的热失重温度,较高的玻璃化转变温度以及良好的力学性能尤其是高的断裂伸长率(>10%);基于BPDA的低聚物具有一定的结晶性,其结晶熔融温度与苯乙炔基固化交联温度相近,影响了材料的成型工艺性能.     

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.     

一种新型聚酰亚胺离子型共聚物的合成与表征

以过氧化氢为氧化剂,在三氟乙酸中对2,6-二氯吡啶进行氧化,制备了2,6-二氯吡啶氮氧化物,该单体与4,4′-二巯基二苯砜、3,3′-二甲基-双(4-氯代酰亚胺)-4,4′-二苯甲烷(4-BCPI)通过亲核取代反应生成了含有离子基团的聚酰亚胺。采用红外分析(FT-IR)、黏度测试、溶解度实验、热失重分析(TGA)和示差扫描量热分析(DSC)等测试方法,对所合成的聚酰亚胺的结构与性能进行了表征。测试结果表明:该类聚酰亚胺在室温下不仅可溶于常用的极性非质子有机溶剂,也能溶于氯仿、吡啶等溶剂。此外,10%热失重温度高于430℃,玻璃化转变温度高于210℃。     

共缩聚型可溶性聚酰亚胺的微波辐射合成

以均苯四甲酸酐(PMDA)、3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)和甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)为单体,微波辐射低温溶液聚合生成一种共缩聚聚酰亚胺(PI).通过特性黏度([η])、红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)和X衍射分析(XRD)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试.结果表明,微波辐射溶液聚合能够提高PI的特性黏数及产率,微波的引入大大缩短了反应时间;FT-IR表明,在1779cm-1和1726cm-1处观察到聚酰亚胺特征峰;TGA表明,PI在氮气中520℃左右开始降解,10%热失重温度为585℃;溶解性测试表明,PI可以溶解在强极性非质子溶剂中,如DMF,DMSO,DMAc及NMP等,甚至部分溶解在THF中.     

含亚甲基和双二氮杂萘酮结构的聚芳酮的合成与性能

聚芳醚酮是一类重要的具有优异综合性能的工程塑料 ,它具有高的热稳定性、尺寸稳定性、耐溶剂性、好的加工性能和电性能 ,因而它经常作为复合材料的基质、粘合剂等被广泛的应用于航空、航天和电子等领域 .近几十年来 ,人们付出了很大的努力去开发聚芳醚酮新品种[1,2 ] .本研究组以 4 (4′ 羟基苯氧基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 (2Ｈ) 酮为缩聚单体制备了一系列的性能优良的聚芳醚酮[3～ 6] ,在主链中引入高密度的氮杂萘酮结构是获得高热稳定性和良好溶解性的重要途径 .由单体中含有更多的氮杂萘酮结构获得可溶解且耐温等级更高的聚芳酮是人们期…     

一种可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

选用三苯二醚四酸二酐 (HQDPA)和二甲基二苯甲烷二胺 (DMMDA)为单体 ,在NMP中通过低温溶液缩聚 化学亚胺化法合成了高分子量可溶性聚醚酰亚胺PI(HQDPA DMMDA) .通过FT IR、WAXD、TG DTG以及DSC等手段对聚酰亚胺的结构和性能进行了表征 .结果表明 ,合成的PI为无规高分子结构 ,平均分子链间距为 0 5 16 3nm ;易溶于N 甲基吡咯烷酮、N ,N 二甲基乙酰胺和四氢呋喃等极性溶剂中 ;其 10 %的分解温度为5 2 8℃ ,玻璃化转变温度Tg 为 2 5 1℃ ;断裂伸长率为 2 4 % ,断裂强度为 10 7MPa ;2 5℃时 ,PI均质膜的透H2 系数为 3 80 9Barrer ,H2 N2 、H2 CH4 的理想分离系数为 16 6 9、2 14 0 ;其透N2 、O2 、CO2 和CH4 系数均在 0 0 18～0 5 76Barrer之间     

Monte Carlo模拟预测汽油组分与聚酰亚胺相容性

利用Monte Carlo模拟研究了不同结构的聚酰亚胺与典型汽油组分的相容性.结果表明,3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐-2,4,6-三甲基对苯二胺( BTDA-3 MPDA)与典型汽油组分的相容性较高,且对噻吩的选择性高于其他结构的聚酰亚胺.在300～500 K温度范围内,BTDA-3MPDA与五种典型汽油组分...     

Synthesis of high‐refractive index polyimide containing selenophene unit

A highly refractive and transparent aromatic polyimide (PI) containing a selenophene unit has been developed. The PI was prepared by a two‐step polycondensation procedure from 2,5‐bis(4‐aminophenylenesulfanyl)selenophene (APSP) and 4,4′‐[p‐thiobis(phenylenesulfanyl)]diphthalic anhydride (3SDEA), and shows high thermal stabilities, such as a relatively high‐glass transition temperature of 189 °C and 5% weight loss temperature (T_5%) of 418 °C. The optical transmittance of the PI film at 450 nm is higher than 50%. The selenophene unit provides the PI with a refractive index of 1.7594, which is higher than corresponding PIs containing a thiophene or a phenyl unit because of the high polarizability per unit volume of the selenium atom. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 47: 4428–4434, 2009     

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF ORGANSOLUBLE POLYIMIDE AND COPOLYIMIDES FROM ALICYCLIC DIANHYDRIDE

A kind of highly organsoluble polyimide and copolyimides were successfully synthesized from bicyclo（2.2.2）-oct- 7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride （BCDA）, the commercial diamine 4,4＇-methylenedianiline （MDA） and the designed diamine 4,4＇-methylenebis-（2-tert-butylaniline） （MBTBA）. The polyimide from BCDA and MBTBA is highly soluble in conventional low boiling point solvents （such as chloroform, tetrahydrofuran） at room temperature. But the solubility of the copolyimides in conventional solvents decreased with the molar ratio of MBTBA and MDA decreased. When the molar ratio of MBTBA and MDA was larger than 7/3, the copolyimides can be soluble in low boiling point solvents at room temperature to form a transparent, flexible, tough film by solution casting. When the molar ratio of MBTBA and MDA was between 7/3 and 1/9, they can only be soluble in hot dipolar aprotic solvents （such as DMF, NMP etc.） and form films too. The copolyimide was only soluble in m-cresol when the molar ratio of MBTBA and MDA was lower than 1/9. The number-average molecular weights of the soluble copolyimides were larger than 5.8 × 1064 g/mol by GPC and their polydispersity indices were higher than 1.4. Only one glass transition temperature of these copolyimides was detected around 400℃ by DMA. The copolyimides did not show appreciable decomposition up to 430℃ in N2.     

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“…     

Transparent and soluble polyimide films containing 4,4′‐isopropylidenedicyclohexanol (Cis‐HBPA) units: Preparation,characterization, thermal,mechanical, and dielectric properties

To develop colorless and soluble polyimide films, cis‐hydrogenated bisphenol A (cis‐HBPA) was successfully separated from HBPA isomers, and two novel monomers containing cis‐HBPA unit, 4,4 ′ ‐(4,4 ′ ‐isopropenylbicyclohexyloxy) diphthalic anhydride (HBPADA) and 4,4 ′ ‐(4,4 ′ ‐isopropenylbicyclohexyloxy) dianiline (f) were designed and synthesized. PI–(1 – 5) were achieved from HBPADA and five kinds of aromatic diamines and PI – 6 from HBPADA and semiaromatic diamine f via a two‐step thermal imidization. All the polyimides could afford flexible, tough, and transparent films with transparency as high as 86% at 450 nm. Surprisingly, the polyimides containing cis‐HBPA unit exhibited excellent solubility not only in polar solvents such as N, N‐dimethylacetamide, but also in low boiling solvents such as chloroform and dichloromethane. Additionally, analogues aromatic PI – 7 derived from 4,4 ′ ‐(hexafluoroisopropylidene)‐diphthalic anhydride (6FDA) and 2,2‐bis(4‐aminophenyl)hexafluoropropane (e) was obtained for comparison with PI–(1 – 6) on aspects of thermal, mechanical, soluble, optical, electrical, and morphological properties. The structure‐property relationships of PI–(1 – 7) were investigated in detail. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2018 , 56, 2115–2128