半芳族聚酰胺酰亞胺的制備及性能研究.pdf

1、聚酰胺酰亞胺(Poly(imide-amide)）是一類分子主鏈中同時含有酰胺基和亞胺環(huán)的聚合物，最早作為聚酰亞胺的改性品種為人所熟識，之后由于其優(yōu)異的綜合性能而被廣泛研究。目前已研制出多種全芳族PAI產(chǎn)品，如漆包線漆、薄膜等，并在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。本文基于分子設(shè)計的角度，向分子主鏈中引入脂肪鏈段，制備了兩種半芳族聚酰胺酰亞胺，并對其結(jié)構(gòu)及性能進行了表征和研究。
　　以1，6-己二異氰酸酯(HDI)和偏苯三酸酐(TMA)為單體，

2、N，N'-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，通過一步升溫法合成了半芳族二元共聚聚酰胺酰亞胺樹脂。最佳反應(yīng)條件為:單體摩爾比為n(HDI)∶n(TMA）=1.05∶1，反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)時間為4h，溶劑用量為反應(yīng)體系質(zhì)量的80％。對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及性能進行表征，結(jié)果表明:產(chǎn)物分子鏈中含有酰胺鍵及酰亞胺環(huán)，為目標(biāo)聚合物二元共聚聚酰胺酰亞胺;產(chǎn)物的特性黏度為35.49 mL/g;拉伸強度為51.4 MPa，斷裂伸長率為126.39％，彎曲強度為

3、45.29 MPa，沖擊強度為58.45 J/m;產(chǎn)物為非晶聚合物，Tg為133℃;失重5％時的溫度是357.90℃，溫度升至509.46℃時，不再失重，此時的殘?zhí)柯蕿?％。在最佳合成條件下，制備了二元聚酰胺酰亞胺薄膜，成膜這一行為并未改變分子結(jié)構(gòu)，由于分子鏈柔性良好，半芳族二元共聚聚酰胺酰亞胺薄膜的而有著比全芳族聚酰胺酰亞胺薄膜更好的表面形貌。
　　以偏苯三酸酐與11-氨基十一酸為原料，以DMAc為溶劑，以乙酸酐為脫水劑，合成了

4、酰亞胺酸。然后以自制酰亞胺酸與1，6-己二胺為單體，以DMAc為溶劑，進行三元共聚聚酰胺酰亞胺的制備，并通過探究酰亞胺酸的合成條件對其產(chǎn)率及三元共聚聚酰胺酰亞胺結(jié)構(gòu)的影響，得到了酰亞胺酸最佳合成條件為:反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時間4h，脫水溫度90℃，脫水時間為3h，投料比為n(偏苯三酸酐）∶n(11-氨基十一酸）=1.2∶1。以投料比為n(酰亞胺酸）∶n（1，6-己二胺）=1∶1，在180℃反應(yīng)3h。由于紅外譜圖中存在酰胺鍵及亞胺環(huán)的特征

5、吸收峰，可以證實所得產(chǎn)物為目標(biāo)聚合物三元共聚聚酰胺酰亞胺。產(chǎn)物有著良好的溶解性，特性黏度適中，為49.23 mL/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為127℃，熔融溫度Tm為259℃，產(chǎn)物與傳統(tǒng)聚酰胺酰亞胺相比具有更好的加工性能，又比PA11具有更好的耐熱性能。將酰亞胺酸和1，6-己二胺等摩爾混合，并通過加入不同量的11-氨基十一酸，分別制備了含有酰亞胺基摩爾含量為20％、25％、33％、50％、100％的三元共聚聚酰胺酰亞胺。力學(xué)性能測試結(jié)果表明