含噁二唑基團(tuán)聚酰亞胺的合成與性能研究.pdf

1、芳香族聚酰亞胺(polyimide，PI)是一類主鏈上含有酰亞胺環(huán)具有耐高溫、耐低溫、優(yōu)良的電性能和力學(xué)性能的高分子材料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、電氣、化工、機(jī)械等領(lǐng)域。近年來聚酰亞胺的側(cè)鏈改性及其功能化成為一個研究的熱點。含1，3，4-噁二唑(OXD)環(huán)系的化合物具有很高的電子親和勢，通過在聚酰亞胺中引入含噁二唑基團(tuán)的側(cè)鏈，把噁二唑類化合物較強(qiáng)的熒光性能與聚酰亞胺的優(yōu)異性能結(jié)合起來。本文制備了一系列含噁二唑基團(tuán)的聚酰亞胺，并對

2、其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究，為今后聚酰亞胺在有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
　　 本文首先以4-羥基苯甲酸甲酯為原料，通過取代、還原等反應(yīng)得到2-(4-辛氧基苯基)-5-(3，5-二氨基苯基)-1，3，4-噁二唑。通過傅里葉紅外光譜、核磁共振譜、元素分析、紫外-可見光譜、熒光光譜等實驗手段對合成的二胺單體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)與表征。
　　 其次，以2-(4-辛氧基苯基)-5-(3，5-二氨基苯基)-1，3，4-噁二唑與4

3、，4’-二氨基二苯醚(ODA)為二胺單體，分別與雙酚A型二醚二酐(BPADA)、4，4’-(六氟亞丙基)雙-鄰苯二甲酸酐(6FDA)、聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)進(jìn)行共縮聚反應(yīng)得到聚酰胺酸，然后在高溫下完成酰亞胺化，得到一系列不同二酐的含噁二唑基團(tuán)聚酰亞胺薄膜。PI-BPADA和PI-6FDA可溶于多種常見有機(jī)溶劑，PI-BPDA和PI-PMDA常溫下在各種溶劑中幾乎不溶；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著主鏈剛性的增大而升高

4、；在氮氣和空氣中失重5％時的熱分解溫度高于260℃；薄膜的楊氏模量在2.53～3.13 GPa之間；PI-BPDA和PI-PMDA在238nm和272nm有紫外吸收峰，PI-BPADA和PI-6FDA在250nm有紫外吸收峰，禁帶寬度在4.12 eV～4.29 eV之間；熒光最大發(fā)射波長在436 nm附近，發(fā)藍(lán)紫光，熒光量子效率在0.0554～0.4959之間。
　　 再次，以不同摩爾比混合的2-(4-辛氧基苯基)-5-(3，5

5、-二氨基苯基)-1，3，4-噁二唑與4，4’-二氨基二苯醚(ODA)為二胺單體，與雙酚A型二醚二酐(BPADA)進(jìn)行共縮聚反應(yīng)得到聚酰胺酸，然后在高溫下完成酰亞胺化，得到一系列不同二胺摩爾比的含噁二唑基團(tuán)聚酰亞胺薄膜。該系列薄膜可溶于多種常見有機(jī)溶劑；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍為176℃～193℃，在氮氣和空氣中失重5％時的熱分解溫度范圍分別在399℃～440℃和263℃～427℃之間；薄膜的楊氏模量在2.42GPa～3.36 GPa之間；在2