氨基苯甲酸三苯基锡酯的酰化和缩合反应及产物的热分析研究

4-氨基苯甲酸三苯基锡酯与酸酐和醛进行酰化和缩合反应，合成了10个N-三苯基锡基胺羰基苯甲酸和亚胺类化合物。热分析表明亚胺10分子中Sn-Ph键比Sn-Bu键稳定。     

双酚F型聚酰亚胺薄膜的制备与性能

以4-氯代酞酰亚胺和双酚F为原料,在N,N′-二甲基乙酰胺溶剂中,经水解、酸化、脱水,合成了一种新型的双酚F型二酐(BPFDA)单体,并用1H NMR和IR测试方法确认了其结构。 采用传统的一步法,用N,N′-二甲基乙酰胺作溶剂,BPFDA分别与4,4′-二氨基二苯醚（ODA）和4,4′-二氨基二苯甲烷（MDA）聚合,得到聚酰胺酸,并进一步热亚胺化得到聚酰亚胺薄膜,并对其进行了表征。 结果表明,BPFDA/ODA薄膜和BPFDA/MDA薄膜的玻璃化转变温度分别为200和204 ℃; 热失重分析表明,质量损失5%的温度分别为506.50和459.10 ℃;其拉伸强度分别为110和100 MPa。     

耐超高温双酮酐型聚酰亚胺的合成及性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)为芳二酐单体,对苯二胺(PPD)为芳二胺单体,经低温溶液缩聚制得成膜性能优良的高相对分子质量聚酰胺酸(PAA),再经过热亚胺化制备双酮酐型聚酰亚胺(PI)薄膜。 采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、热重分析仪(TGA)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及力学性能等技术手段表征了聚酰亚胺膜的结构和性能,考察了不同亚胺化温度对合成的双酮酐型聚酰亚胺膜性能的影响。 结果表明,经程序升温至320 ℃能使PAA热亚胺化基本趋于完成。 PI薄膜为部分有序聚集态结构,玻璃化转变温度(T_g)为298 ℃,具有优异的热性能,热失重温度(T_5%)为523 ℃。 拉伸强度达到130 MPa,弹性模量为5.77 GPa。 PI薄膜紫外光透过截止波长为375 nm,在可见光区具有良好的透光性能及耐溶剂性能。     

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.     

基于动态受阻脲键的可修复环氧树脂的制备及性能

以大位阻仲胺和异氰酸酯为原料,合成了基于大位阻脲键的环氧固化剂,并以4, 4’-二氨基二苯甲烷为交联剂,制得了基于大位阻脲键的热可逆结构稳定性自修复环氧热固性树脂。对合成的含大位阻脲键的环氧树脂进行了进行拉伸性能测试、热机械性能测试（DMA）、热重测试（TG）、可修复性能和可再加工性能测试。结果表明,拉伸强度达到68.62 MPa,断裂伸长率达到了6.93%,有效解决了环氧树脂的脆性难题,并且能够保持相对优异的力学性能,从而具有实际应用价值。同时,这种新型材料可以在120℃下10 min内实现快速愈合,大位阻脲键赋予了环氧热固性材料优异的再加工性、自愈合性、焊接性、可重塑性、可循环性和形状记忆性。因此,将大位阻脲键引入热固性环氧树脂,为以经济高效的方式制备具有高机械强度和自愈合效率的环氧热固性树脂提供了一种可行的策略。     

面向可持续发展的高分子科学教学实验设计：含席夫碱型动态共价键的可修复热固性材料的制备与表征

可自修复、可重复利用的热固性材料的设计与开发，是近年高分子材料的研究热点之一。本着为高分子教学实验探索更多可能性的初衷，本工作采用对苯二甲醛、双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺为原料，构建了席夫碱型的交联网络结构，成功制备了一种可自修复、可重塑的热固性材料。由于材料中含有大量的亚胺键（■），在中温（80～100℃）下发生快速且可逆的亚胺网络重排反应，材料表现出良好的自修复和重塑行为。实验条件温和且操作简便，适合作为材料类教学实验和中学生科普实验进行推广。     

一种高可溶、高光学透明含氟聚酰亚胺的合成与表征

由自制芳香二胺单体9,9-双(3,5-二氟-4-胺基苯基)芴和商品化二酐单体4,4'-(六氟异丙基)双邻苯二甲酸酐经一步法高温缩聚制备了一种新型含氟聚酰亚胺.分别用FT-IR、1HNMR和19FNMR对所制聚酰亚胺结构进行了表征.结果证实其与所设计的结构完全一致,并且酰亚胺化反应完全.该含氟聚酰亚胺表现出高的溶解性:室温下在N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃等常规溶剂中的溶解度可达10wt%以上.由该聚酰亚胺溶液所制的薄膜无色透明,截断波长在315nm,400nm波长后的透光率在84%以上.此外该含氟聚酰亚胺还表现出良好的热学性能和机械性能:玻璃化转变温度在377℃,空气和氮气中10%热失重温度均在539℃以上;其薄膜的拉伸强度在70～80MPa,断裂伸长率在4%～8%,起始模量为2.6GPa.     

聚丙烯表面的生物相容性修饰: 表面氨基放大还原胺化接枝磷酰胆碱

在氨气氛中对聚丙烯薄膜表面进行等离子处理, 获得了不同浓度的表面氨基. 表面氨基的数量经1,6-己二异氰酸酯键合三(2-氨乙基)胺可成倍增加. 用还原胺化法将磷酰胆碱醛共价接枝到表面氨基上获得了磷酰胆碱改性的聚丙烯薄膜. X射线光电子能谱(XPS)测定结果表明, 接枝磷酰胆碱基团的表面覆盖率可达20%～40%. 衰减全反射傅立叶变换红外(ATR-FTIR)和动态接触角测定结果也都说明磷酸胆碱基团被成功地接枝于聚丙烯表面. 还原胺化法结合等离子处理及表面氨基放大技术, 有望成为获取新型生物材料的一种有效途径.     

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.     

二维片层卟啉基共价有机框架材料修饰电极用于污水中汞离子的高灵敏检测

基于5,10,15,20-四(4-氨基苯)卟啉(TAPP)和对苯二甲醛(TPAL)间的胺醛缩合反应,合成了一种卟啉基共价有机框架材料(TAPP-TPAL-COF).此材料呈多孔二维片层状,具有四边形拓扑结构和平面共轭π键.TAPP-TPAL-COF上丰富的π键可与玻碳电极(GCE)表面发生π-π共轭作用,被稳定地固载于...     

动态亚胺化学的分子设计及其动态性质研究

通过分子设计,成功制备了几种亚胺小分子单体,并结合在线核磁氢谱和GC-MS分析方法对亚胺小分子模型化合物之间的三类动态反应机制进行了探究。结果表明：将两类不同的亚胺小分子模型化合物进行混合,在无需催化剂条件下,亚胺键之间可发生复分解反应;其次,当体系内存在另一分子伯胺化合物时,亚胺键可发生转氨反应;此外,当处于酸性水溶液环境中,亚胺键易发生水解反应并水解成原先含醛基和氨基的小分子单体。     

一类侧链型磺化聚芳醚砜质子交换膜的合成及表征

以4,4'-二氟二苯砜和N-溴代丁二酰亚胺为起始原料,经两步有机反应设计并合成了一种新型活性二氟砜单体:3,3'-双(苯氧基苯基)-4,4'-二氟二苯砜,并由该单体与4,4'-二氟二苯砜、4,4'-二羟基二苯甲酮经亲核缩聚合成了侧链型聚芳醚砜聚合物(PAES-xx).通过较温和的后磺化反应,制得了一系列磺化聚芳醚砜质子交换膜(SPAES-xx).对所制侧链型聚芳醚砜质子交换膜的结构和性能分别进行了表征分析.结果表明,该类质子交换膜具有适中的吸水率和较好的尺寸稳定性,80℃时最高质子传导率达0.16 S/cm.此外,该类质子交换膜还具有良好的热稳定性和机械性能,起始分解温度约为250℃;膜的拉伸强度为29.5~42.0MPa,拉伸模量为0.62~1.23 GPa,断裂伸长率在9.0%~31.9%.磺化膜优良的综合性能主要归因于侧链磺化结构的引入和相分离结构的形成.     

柔性OLED显示用聚酰亚胺基板的合成与性能

合成了一种含吡啶结构的刚性二胺,2-(4-氨基苯基)-5-氨基吡啶(PD),将其与二氨基二苯醚(ODA)以及均苯四甲酸二酐(PMDA)共聚,调控分子链中刚性与柔性结构单元的比例,制备出一系列聚酰亚胺共聚物.结果表明:随着聚酰亚胺中含吡啶结构的刚性二胺PD含量增加,玻璃化转变温度显著提高(Tg>450℃),热膨胀系数逐渐降低(CTE<5×10^-6K^-1,50～400℃).同时,聚酰亚胺薄膜的拉伸强度提高(1.25倍),模量显著增加(4.53倍),但仍保持较高的断裂伸长率(>35%).利用广角X射线衍射(WAXD)分析聚合物聚集态结构表明,含吡啶结构刚性二胺(PD)的引入使聚酰亚胺分子链倾向于有序排列和紧密堆积,结晶度增加.因此,通过调控聚合物链中刚性二胺(PD)含量可使PI薄膜同时达到优异的尺寸稳定性、高耐热性、高强度以及较好的柔韧性,此类PI有望应用于柔性OLED显示领域.     

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.     

基于可逆动态共价化学的新型可修复、可回收、可加工环氧树脂

利用生物来源的二聚脂肪酸为原料,合成了二聚酸酰肼和二聚酸酰腙两种衍生物,并进一步以其作为环氧E-44树脂固化剂,得到了新型的含动态共价连接的热固性环氧树脂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG)和动态力学分析(DMA)等多种测试手段对环氧树脂固化过程以及固化后材料的结构与性能关系进行了详细表征,特别研究了动态亚胺键对热固性环氧树脂性能的独特影响。结果表明:与传统环氧树脂相比,改性后的环氧树脂有更好的韧性,且其玻璃化转变温度及热稳定性没有明显下降。在升温和加压的条件下,酸可催化亚胺键的动态交换反应,赋予传统环氧树脂以全新的可修复、可回收与可多次加工性能。     

含芳基均三嗪环耐高温低聚酰亚胺的合成与性能

通过调控聚合单体的摩尔配比,合成了一系列新型的不同分子链长度的邻苯二甲腈封端含二氮杂萘酮联苯结构低聚酰亚胺,通过FTIR、1H-NMR、WAXD和元素分析对其结构进行表征.以4,4′-二氨基二苯砜为催化剂,低聚物经常压下固化交联后,得到含芳基均三嗪环结构的热固性聚酰亚胺.低聚物表现了良好的溶解性能,可溶于N-甲基-2-...     

可溶性含氟聚酰亚胺三元共聚物的合成

通过两步法实现了1,4双-(1,4二-氨基)苯氧基苯(TPEQ),4,4二-氨基二苯醚(ODA)和4,4′-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)的三元共聚,所得共聚物(PAA)经高温法或化学法脱水环化得对应的可溶性含氟聚酰亚胺(PI)。通过粘度,DSC,TG和1H NMR等分析数据比较了其综合性能。对PI的研究结果表明,化学法的粘度一般高于高温法,所有的PI均具有良好的溶解性和耐热性;不仅溶于DMF,还能很好的溶于CHC l3和THF,有效地改善了其加工性能;Tg>227℃,热损失5%的温度多在488℃以上,m.p.>550℃。其中PI3具有最好的综合性能,粘度1.065 dL.g-1,Tg 241.7℃,热损失5%的温度488℃,m.p.557.9℃,拉伸强度108.81MPa。     

含酰胺结构超低膨胀聚酰亚胺薄膜的热膨胀行为

采用联苯二酐与3种含酰胺结构二胺制备了具有不同取代基团的聚酰胺-酰亚胺薄膜,考察了酰胺结构对薄膜力学、耐热及尺寸稳定性的影响,研究了聚集态结构与薄膜热膨胀行为的关系和规律.该系列薄膜具有超高强度和优异的耐热性能,拉伸强度高达280. 5 MPa,玻璃化转变温度在389～409℃,并在30～300℃温度范围内表现出超低负膨胀,热膨胀系数(CTE,ppm/℃,即106cm·cm-1·℃-1)在-3. 05～-1. 74ppm/℃之间.聚集态分析结果表明,酰胺结构使分子链间形成了强氢键相互作用,分子链在薄膜面内方向高度有序取向,并在膜厚方向堆积更为紧密,使薄膜表现出热收缩现象.通过不同体积大小的取代基团进一步调控分子链间相互作用及排列堆积,可实现薄膜在高温下近乎零尺寸形变,为设计制备超低膨胀聚合物基板材料提供了新思路.     

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.