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～...     

聚酰亚胺泡沫材料的制备与性能表征

采用3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(酮酐,BTDA)和4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)为主要原料制备了一种聚酰亚胺泡沫材料.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)、导热系数测定仪、热失重分析(TGA)、差式扫描量热分析(DSC)及驻波管分别对前聚体粉末化学结构、泡沫泡孔结构、热性能及声学性能进行了表征.研究结果表明前聚体粉末以聚酰胺酯和铵盐两种形式存在,所得泡沫泡孔均匀,并且随前聚体干燥温度升高,泡孔尺寸变小.泡沫的导热系数λ为7.62×10-3W/(m.K),失重5wt%的分解温度Td5为540℃,玻璃化转变温度Tg为306℃,表明其具有优良的隔热耐热性.并且由声学测试可知在0～2000Hz频率范围内,吸声系数可达0.79,传声损失可达19.4dB,具有低频吸声、隔声性.     

含磷聚酰亚胺纤维的制备与性能

合成了一种含磷二胺单体, 二(4-胺基苯氧基)苯基膦氧(DAPOPO). 该单体与4,4'-二胺基二苯醚(ODA)、 均苯四酸二酐(PMDA)和3,3',4,4'-联苯四酸二酐(BPDA)共聚得到聚酰胺酸溶液, 通过干喷湿纺法纺丝得到聚酰胺酸纤维, 聚酰胺酸纤维经过热亚胺化和热牵伸得到含磷的聚酰亚胺纤维. 利用纤维强度仪、 扫描电子显微镜、 热失重分析仪和氧指数测定仪等研究了含磷聚酰亚胺纤维的力学性能、 形貌、 热稳定性能和阻燃性能. 结果表明, 随着含磷量的增加, 纤维的热稳定性明显提高, 而极限氧指数从35上升到了45, 说明纤维的阻燃性能得到很大提高.     

萘乙炔基封端的含硅聚酰亚胺的制备与性能

为了获得兼具良好热性能和加工性能的聚酰亚胺树脂,设计合成了不对称二胺(3-氨基-苯基)-(4’-氨基-苯基)-乙炔(AMPA),含萘环的封端剂3-(萘-1-乙炔基)苯胺(NAA)以及含硅二酐双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐.为研究结构与性能的关系,引入4,4’-双邻苯二甲酸酐(ODPA)和间氨基苯乙炔(APA)为对照二酐和封端剂,制备了一系列分子链中含硅和内炔基团的聚酰亚胺树脂PI-Si-Ⅰ(以APA为封端剂)和PI-Si-Ⅱ(以NAA为封端剂),以及与之相对照的树脂PI-O-Ⅰ和PI-O-Ⅱ(二酐单体为ODPA). PI-Si树脂在常见溶剂如四氢呋喃中具有很好的溶解度,而PI-Si-Ⅱ树脂更是具有低的熔体黏度和100℃宽的加工窗口.热失重的结果显示固化树脂具有良好的耐热性能,5 wt%热失重温度(T_d5)在547℃左右,质量残留率在79%左右;热裂解分析结果表明在聚酰亚胺主链中引入的硅和内炔基团在高温环境中形成硅氧硅结构和苯环等刚性结构,从而提高树脂的耐热性.     

石墨烯-聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能表征

首先制备可均匀分散于N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)中的氧化石墨烯片(GO),将GO的DMF分散液与聚酰胺酸(PAA)的DMF溶液进行液相共混,然后流延成膜制得GO-PAA复合薄膜,最后将PAA进行热酰亚胺化处理,在此过程中GO被原位还原为石墨烯(GS),从而获得石墨烯-聚酰亚胺(GS-PI)复合薄膜.将具有不同石墨烯含量的复合薄膜样品分别进行热重分析及力学和电学性能测试.结果表明,随着GS含量的增加GS-PI复合薄膜的表面电阻率逐渐降低.使用1.0 wt%的GO制备的GS-PI复合薄膜的表面电阻率降至106Ω,此后趋于稳定.在GO不高于0.6 wt%的用量下制备的复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率可发生同步增加;至GO用量为0.6 wt%二者的增强都达到最高值.此后继续增加GS含量,拉伸模量持续提高,断裂伸长率出现下降.在实验涉及的范围内,复合薄膜保持良好的延展性和热稳定性.     

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。     

含酚酞基团的聚酰亚胺膜材料的合成与性能

将酚酞分别和对氯硝基苯、2-氯-5-硝基三氟甲苯经Williamson反应得到3,3-双[(4-硝基苯氧基)苯基]酚酞和3,3-双[(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]酚酞;在Pd/C-水合肼还原作用下分别得到3,3-双[(4-氨基苯氧基)苯基]酚酞(Ⅰ)和3,3-双[(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]酚酞(Ⅱ).采用上述2种二胺单体分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3,4,4-二苯醚四酸二酐(ODPA)和六氟二酐(6FDA)通过两步法制备出8种含酚酞基团的聚酰亚胺(PI)薄膜,然后采用核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和溶解性测试等测试手段和方法对所得到的PI的化学结构、光学性能、热性能和和溶解性等性质进行表征.研究结果表明,这些PI主要表现出非晶结构,且具有良好的溶解性和热性能;除PMDA基PI外,其余PI均表现出良好的浅色、透明特性.     

耐高温可溶性聚酰亚胺树脂及其复合材料

制备了2种耐高温可溶型聚酰亚胺树脂(PI-1, PI-2)及其复合材料, 系统研究了树脂的工艺性, 纯树脂固化物的热性能及其复合材料的界面形貌、 介电性能和力学性能. 研究结果表明, 树脂低聚物在极性非质子溶剂中具有良好的溶解性, 且熔体黏度较低, 表明其具有优异的加工性能. 两种树脂固化物在空气中的5%热失重温度均高于550 ℃, PI-1树脂的玻璃化转变温度(T_g)为430 ℃, PI-2树脂的T_g为380 ℃. 石英纤维/PI-1和石英纤维/PI-2复合材料具有较低的介电常数和介电损耗. 碳纤维/PI-1复合材料在420 ℃下的弯曲强度保持率可达62%, 层间剪切强度保持率可达48%, 具有较优异的高温力学性能. 采用普通模压工艺制备了厚度高达45 mm的复合材料制件, 进一步证明这2种树脂具有优异的工艺性.     

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.     

热固性聚酰亚胺基体树脂的流变行为

热固性聚酰亚胺基体树脂的流变行为;聚酰亚胺;二苯醚二酐;二苯硫醚二酐;苯乙炔苯酐;流变     

含硅芳香二酐的合成及其聚酰亚胺

从4-溴-l，2-二甲苯出发，经过三步反应合成了双-（3，4-苯二甲酸酐)二甲基硅烷单体，总产率为24．7％；由该单体与4，4′-二氨基二苯醚共聚合，经环化脱水反应得含硅聚酰亚胺，并对该共聚物进行了初步表征。     

热塑性聚酰亚胺研究进展

综述了近年来国内外热塑性聚酰亚胺材料(TPI)的研究发展状况,对TPI材料的化学合成方法及其聚合物结构与性能的关系进行了分析和总结;对TPI材料今后的发展方向进行了预测。     

柔性交联型聚酰亚胺气凝胶的制备及性能

利用溶胶-凝胶反应制备了聚酰亚胺凝胶, 经过超临界干燥得到了聚酰亚胺气凝胶. 研究了固含量和交联剂比例对气凝胶性能的影响规律. 结果表明, 聚酰亚胺气凝胶的密度和线收缩率都随着固含量和交联剂比例的增加而增加; 随着固含量的增加, 气凝胶的室温热导率呈现出先降低再增加的趋势(0.026~0.033 W·m^-1·K^-1), 气凝胶的力学刚度和强度明显提升; 交联剂的加入, 可以提高材料的韧性, 断裂应变最高达21.7%; 制得的柔性聚酰亚胺气凝胶具有良好的热稳定性, 是满足尖端武器以及空间飞行器对于轻质、 柔性热防护要求的理想材料之一.     

新型苯并噁唑侧基聚酰亚胺的合成、结构与性能研究

为了改善聚酰亚胺的不溶不熔性, 一类可溶性苯并噁唑侧基聚酰亚胺树脂被成功制备. 从合成的新型二元胺单体出发, 制备了侧链为邻羟基苯胺酰胺结构的聚酰亚胺体系, 进一步催化环化邻羟基苯胺酰胺为苯并噁唑结构, 并对这两类不同结构的聚合物树脂进行了红外光谱的结构表征, 以及最终成膜的力学性能和耐热性能测试. 研究结果表明: 苯并噁唑侧基聚酰亚胺的力学性能优于相应的主链型聚酰亚胺, 且TGA分析表明, 其初始分解温度高达597 ℃, 有望用于航空航天方面高强、高模、耐高温的结构材料.     

Preparation and characterization of polyimide/pure silica zeolite hybrid films

In this study, amino derivative of pure silica zeolite nanocrystal (A‐PSZN) was dispersed into polyimide (PI) matrix to prepare PI/A‐PSZN hybrid films, and their thermal and mechanical properties, as well as hydrophobicity, were characterized scientifically. The test results show that PI/A‐PSZN hybrid films possess higher glass transition temperature, higher thermal stability and lower in‐plane coefficient of thermal expansion than pristine PI. The mechanical property data suggest that the incorporation of A‐PSZN results in an increase in Young's modulus and tensile strength of the hybrid films, but as its content exceeds the critical value (maybe 5 wt%), its enhancement effect on the hybrid's strength and toughness gets weaker. Furthermore, liquid dripping imaging analysis results indicate that the film's hydrophobicity is clearly improved by the introduction of A‐PSZN. As compared with PSZN, A‐PSZN exhibits better effect on enhancing the overall performance of pristine PI films. A comparison with other studies suggests that PI/A‐PSZN is a hybrid film with superior comprehensive properties. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

含侧链苯炔基的热固性聚酰亚胺薄膜

聚酰亚胺;苯炔基;热稳定性;玻璃化转变温度;力学性能     

Thermal,Mechanical and Dielectric Properties of Polyimide Composite Films by In-Situ Reduction of Fluorinated Graphene

Materials with outstanding mechanical properties and excellent dielectric properties are increasingly favored in the microelectronics industry. The application of polyimide (PI) in the field of microelectronics is limited because of the fact that PI with excellent mechanical properties does not have special features in the dielectric properties. In this work, PI composite films with high dielectric properties and excellent mechanical properties are fabricated by in-situ reduction of fluorinated graphene (FG) in polyamide acid (PAA) composites. The dielectric permittivity of pure PI is 3.47 and the maximum energy storage density is 0.664 J/cm³ at 100 Hz, while the dielectric permittivity of the PI composite films reaches 235.74 under the same conditions, a 68-times increase compared to the pure PI, and the maximum energy storage density is 5.651, a 9-times increase compared to the pure PI films. This method not only solves the problem of the aggregation of the filler particles in the PI matrix and maintains the intrinsic excellent mechanical properties of the PI, but also significantly improves the dielectric properties of the PI.     

溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/二氧化钛感光杂化材料

高聚物 -无机物纳米杂化材料的研究已成为当今高分子化学和物理、无机化学和材料化学等许多学科交叉的前沿领域 [1] .聚酰亚胺因其特有的优越性能而成为聚合物中的热选材料 ;感光聚酰亚胺除具备常规聚酰亚胺的优良性能 ,还由于可在材料上直接刻蚀图形 ,简化工艺步骤 [2 ] ,作为通信产业中光波导、光联接等装置的材料而受到市场的关注 .目前有很多关于无机材料 Ti O2 和 Si O2 用于电光领域材料[3～ 5] 及其与聚合物形成的杂化材料用于制作光波导、光联结等电光领域的文献 [6,7] 报道 ,但很少见到可直接刻蚀图形的无机 /聚酰亚胺杂化材料 […