熱塑性雙酮酐型聚酰亞胺的制備及其性能研究.pdf

1、聚酰亞胺（PI）具有卓越的機械力學(xué)性能，耐高溫、抗輻射、耐腐蝕及介電常數(shù)低等特性，在微電子工業(yè)、航空航天等高新技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但PI存在不溶不熔、抗沖擊韌性較差、制造成本高等不足，通過結(jié)構(gòu)改性的方法研究并開發(fā)出新型PI一直以來是PI材料研究的熱點課題。
　　降低分子鏈的剛性，破壞分子鏈的規(guī)整性對PI進行改性，從而提高其溶解性能和加工性能，一種有效的方法是在PI分子鏈中引入半柔性鏈單元。加工性能和耐熱性是PI兩個相互矛盾的性能，

2、要開發(fā)出耐熱性高又加工性好的PI，那么兩者需要達(dá)到合理平衡。研究表明單酮酐型PI的分子鏈中引入的酮基能夠調(diào)控PI的結(jié)構(gòu)和性能，改善PI材料的加工成型性能，同時保持其耐高溫性能。
　　4,4’-對苯二甲酰二鄰苯二甲酸酐(4,4’-terephthaloydiphthalic anhydride, TDPA)是一種對位雙酮酐，合成的成本較低，有利于降低PI的制備成本。TDPA具有三角錐形的雙酮基結(jié)構(gòu)，能夠阻止分子鏈的緊密堆砌，提高分子

3、鏈的柔順性，有利于改善PI的加工性能。而且芳酮基的鍵能大，可以保持PI優(yōu)良的耐熱性能。
　　本文從PI結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系分析出發(fā)，以TDPA與含有雙醚鍵的芳二胺作為單體，合成了對位雙酮酐型PI，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1) TDPA與1,3-雙（4-氨基苯氧基）苯（BAPB）經(jīng)溶液縮聚法合成高分子量的聚酰胺酸（PAA）溶液。經(jīng)熱亞胺化和3種不同的化學(xué)亞胺化工藝合成了TDPA/BAPB型PI，為部分結(jié)晶聚合物，加熱可以熔

4、融。不同的化學(xué)亞胺化工藝可以使PI形成不同程度的有序性結(jié)構(gòu)，一步法較兩步法更有利于PI形成結(jié)晶。PI薄膜具有優(yōu)異的拉伸強度，達(dá)到118.3MPa，PI樹脂粉末具有較好的溶解性能。
　　(2) TDPA與2,2’-雙[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷（BAPP）經(jīng)溶液縮聚法合成高分子量的PAA溶液。用熱亞胺化與化學(xué)亞胺化方法合成了TDPA/BAPP型PI薄膜及樹脂粉末。PI薄膜拉伸強度可以達(dá)到159.1MPa，PI樹脂粉末受熱可以熔