長鏈聚酰亞胺的制備與表征.pdf

1、針對上述背景,該文采用"柔順性"長鏈二胺單體BAPS,以兩步法分別與二酐PMDA、ODPA和BPADA合成三種長鏈、線型PI.一方面,ODPA和BPADA中含有醚基、異丙基柔性基因,增加整個分子鏈的柔順性,亦有利于改善聚合物的溶解性和延伸性.同時,通過增加單元結(jié)構(gòu)的鏈長,降低PI分子鏈中酰亞胺雜環(huán)的密度,以獲取綜合的耐熱性能和加工性能.另一方面,為制備高性能的PI,對PAA的縮聚動力學(xué)和熱環(huán)化動力學(xué)作了進(jìn)一步研究,從而可為二步法工藝提供

2、一定的技術(shù)指導(dǎo).制備并表征了三種長鏈PI.結(jié)果表明,隨著主鏈中柔性成分的遞增及酰亞胺環(huán)密度的降低,PI在DMF中溶解性能得以改善,由溶脹至完全溶解.T<,g>依次降低,其順序為:PI(PMDA-BAPS)>PI(ODPA-BAPS)>PI(BPADA-BAPS),分別為323.1℃、262.9℃、228.1℃.另外,PI的初始熱分解溫度在420~480℃范圍,其熱穩(wěn)定性順序與上述玻璃化溫度順序一致.重點研究了上述三種線型PI的縮聚動力學(xué)

3、.利用GPC分別實時監(jiān)測0.025、0.05、0.1mol/L聚酰胺酸相對數(shù)均聚合度(Xn)及分子分布隨縮聚時間的變化關(guān)系,結(jié)果表明該反應(yīng)為一自催化逐步縮聚反應(yīng),遵循三級反應(yīng).相對ODPA和BPADA,PMDA的水解穩(wěn)定性較差,與二胺BAPS縮聚時更易受反應(yīng)體系初始濃度的影響,平衡聚合度隨初始濃度的遞增而增大.這種種PAA的初始縮聚速率常數(shù)隨二酐電子親和性(EA)的遞增而增加,分別為0.293、0.464、2.371(m<'3>)<'2

4、>mol<'-2>min<'-1>.較系統(tǒng)地研究了PAA的熱環(huán)化動力學(xué).利用原位FTIR技術(shù)在線測定了PAA(BPADA/BAPS)的熱環(huán)化過程,避免因薄膜厚度不均而引起誤差等問題,并利用GPC測定熱環(huán)化過程中聚合物相對分子量及分子量分布的變化.結(jié)果表明:升溫?zé)岘h(huán)化的初始階段中,聚合物環(huán)化的同時其分子鏈斷裂成酐、胺端基分子鏈,相對數(shù)均分子量降低,薄膜漸脆;隨著溫度的進(jìn)一步升高,酐、胺端基鏈又重新鏈合,相對數(shù)均分子量回升,薄膜重具韌性.恒