非規(guī)整主鏈結(jié)構(gòu)的新型聚酰亞胺合成及其性能研究.pdf

1、芳香型聚酰亞胺具有優(yōu)異的熱和化學穩(wěn)定性、機械性能和電學性能。因此，被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、復(fù)合材料和膜材料等領(lǐng)域。但是由于材料本身具有較差的溶解性，較高的熔點往往限制住其的商業(yè)化應(yīng)用。為了克服這些困難，旨在改善聚酰亞胺材料加工性能所進行的可溶性聚酰亞胺的開發(fā)和研究已成為目前聚酰亞胺功能化研究中最引人注目的熱點之一。
　　 本文從分子設(shè)計出發(fā)，從新型單體的設(shè)計與合成著手，通過將剛性的吡啶環(huán)、柔性的醚氧鍵、羰基和酰胺鍵、大體積的

2、苯側(cè)基和三氟甲基等基團及不對稱結(jié)構(gòu)單元引入到聚酰亞胺分子鏈中的方法對聚酰亞胺進行結(jié)構(gòu)改性研究，制備了四個系列共14種耐熱性能、機械性能、溶解性能和介電性能等均良好的可溶性聚酰亞胺。本論文的主要研究工作如下：
　　 1.以間羥基苯乙酮為起始原料合成了兩種新型的含吡啶環(huán)、不規(guī)整主鏈的芳香二胺單體：4-苯基-2,6-雙[3’-(4”-胺基苯氧基)苯]-吡啶(m-PAPP)和4-苯基-2,6-雙[3’-(4”-胺基-2”-三氟甲基苯氧基

3、)苯]-吡啶(m-PAFP)，并與一系列芳香二酐，通過“二步法”制備了一系列新型可溶性聚酰亞胺。這些聚酰亞胺在極性有機溶劑中都有比較好的溶解性能，同時具有優(yōu)異的熱性能和機械性能。其的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為180-264℃，5％熱失重溫度超過了403℃，空氣中800℃殘留為58-65％。拉伸強度在91.6-114.1MPa，拉伸斷裂為8.9-15.7％及楊氏模量為1.16-1.89 GPa。同時這些聚酰亞胺薄膜還具有比較低的介電常數(shù)，1MHz和

4、10MHz頻率下分別為2.84-2.98和2.64-2.74。
　　 2.以對硝基苯甲酸為起始原料合成了兩種不對稱二胺單體：3-胺基-4’-胺基苯甲?；?3，4’-DABP)和4’,4”-二胺基-3，4’-二酰胺基-苯甲酰基苯(DAAP)，并與一系列芳香二酐，通過“二步法”制備了一系列新型可溶性聚酰亞胺。這些聚酰亞胺在極性有機溶劑中都有比較好的溶解性能，同時具有優(yōu)異的熱性能和機械性能。其的粘度為0.37-0.98 dL/g，說