聚苯并咪唑酰亞胺薄膜及其單體的制備與性能研究.pdf

1、聚酰亞胺由于具有優(yōu)良的熱性能、力學(xué)性能以及介電性能等。廣泛的應(yīng)用于電子、航空、機(jī)械等領(lǐng)域。但其也有熔點(diǎn)太高，幾乎不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，加工困難，易水解，吸水性較高，成本高等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，從設(shè)計(jì)合成新型PI單體入手，通過(guò)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將新型的單體引入到PI主鏈中，予PI材料相應(yīng)的特性一直是PI研究中的熱點(diǎn)。本課題通過(guò)合成一種剛性結(jié)構(gòu)的二胺單體，與一種柔性結(jié)構(gòu)的二胺單體。然后聚合制得薄膜。研究其結(jié)構(gòu)對(duì)于其性能的影響。
　　

2、 本課題工作主要分為四部分:一、二胺單體的合成及表征。二、3BAPOPP型聚酰亞胺薄膜的制備及性能研究。三、聚苯并咪唑酰亞胺薄膜的制備與性能。四、APABI作為環(huán)氧膠黏劑固化劑的性能研究。
　　 首先以對(duì)硝基苯甲酰氯、對(duì)硝基鄰苯二胺、雙酚A、間二硝基苯為基本原料，分別經(jīng)親核取代反應(yīng)制得二硝基化合物，并利用Pd/C、水合肼進(jìn)一步還原得到兩種二胺單體，分別為APABI、3BAPOPP。并利用DSC對(duì)單體熔點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，F(xiàn)T-IR對(duì)其特

3、征吸收峰進(jìn)行了表征。
　　 然后以所合成的二胺單體分別與3，3’，4，4’-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)、雙酚A二酐(BPADA)聚合制得了相應(yīng)的粘稠聚酰胺酸溶液(PPA)，高溫亞胺化制得了相應(yīng)的聚酰亞胺薄膜，紅外測(cè)試1780cm-1、1720cm-1處的C=O振動(dòng)峰和1380cm-1亞胺鍵C-N振動(dòng)峰等PI特征吸收峰;利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)可見(jiàn)光

4、范圍內(nèi)的光透過(guò)率進(jìn)行測(cè)試;薄膜的吸水率測(cè)試結(jié)果大多都在1％左右;各類薄膜的表面能都在41-44mJ/m2之間，遠(yuǎn)低于水的表面能72.8mJ/m2，說(shuō)明所制得的聚酰亞胺薄膜有較好的疏水性;各種薄膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為172.7℃-306.9℃;熱失重測(cè)試表明各種薄膜的起始熱分解溫度幾乎都大于500℃，說(shuō)明薄膜具有優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性;應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試表明大多數(shù)薄膜的強(qiáng)度都超過(guò)了100MPa，說(shuō)明其具有較好的力學(xué)性能。
　　 將合成的APABI