四甲基二甲酰型芳环化合物的合成

双酮酐型聚酰亚胺(PI)具有优异的耐热性能及力学性能,制备此类型聚酰亚胺的重要单体之一是多烷基化合物.通过低温Friedel-Crafts酰基化反应制备1,4-二(3',4'-二甲基苯甲酰基)苯、1,3-二(3',4'-二甲基苯甲酰基)苯、4,4'-二(3',4'-二甲基苯甲酰基)二苯醚、4,4'-二(3',4'-二甲基苯甲酰基)联苯4种四甲基二甲酰型芳环化合物,并且分别对4种化合物的结构进行了红外和核磁分析.结果表明:所得4种化合物与目标产物一致,有望拓展双酮型二酐的种类,进而合成性能更佳的新型双酮酐型聚酰亚胺.     

TDPA双酮酐型聚酰亚胺合成及性能

以4,4'-对苯二甲酰二邻苯二甲酸酐(TDPA)和间苯二胺(MPD)为单体,以邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,采用2步法经低温溶液缩聚合成了系列结构新颖的双酮酐型聚酰亚胺(TDPA-PI).采用FT-IR、WAXD、DSC和TGA测试对聚合物的结构与性能进行了表征.考查了封端剂用量及亚胺化方法对酮酐型聚酰亚胺性能的影响.FT-IR表明,2种方法均能使TDPA-PAA亚胺化.DSC和TGA分析表明封端剂可在一定程度上提高PI的热性能,化学亚胺化得到的树脂热性能优于热亚胺化.TDPA-PI属热塑性聚合物,T_g为280.6 ℃(高于Larc-I-TPI的259 ℃),具有较好的耐热性和耐溶剂性能.     

咪唑型含磷聚酰亚胺的制备与性能研究

以双(4-氨基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-磷酰基乙烷(ADOPPE)和2-(3-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(i-DAPBI)为二胺原料,按一定物质的量比与4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6-FDA)、3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)等3种不同二酐缩聚,成功得到几个不同系列的咪唑型含磷聚酰胺酸(PAAs),然后经热亚胺化制得对应的咪唑型含磷聚酰亚胺。通过FTIR对咪唑型含磷聚酰亚胺进行了结构表征;采用DSC、TGA和UV-Vis,溶解性测试、力学性能测试等分析数据比较了其综合性能。结果表明,合成的咪唑型含磷聚酰亚胺薄膜基本都具有优异的热性能、较高的透光性以及较好的力学性能。PI-a系列能很好地溶解在有机溶剂中。     

BAPP-PBAP-BTDA共聚聚酰亚胺的合成与性能

以3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)作为二酐单体,与2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4-苯基-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(PBAP)通过常规的两步法,合成了可溶性共聚聚酰亚胺.利用IR、1H NMR、XRD、粘度测试、溶解性测试和TGA等手段对聚合物的结构和性能进行了研究.结果表明,所得聚酰亚胺的结晶度较低,PAA特性粘数为0.32～0.46dL/g,溶解性较好,并有着优良的热稳定性.     

3,3'-(间苯)二醚二酐单体及其聚酰亚胺的合成与表征

以3-氯代邻苯二甲酸酐和间苯二酚为初始原料,研究了反应时间、反应温度对合成3,3'-(间苯)二醚二酐(3,3'-Rs DPA)单体的影响.以邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,将合成的3,3'-Rs DPA与1,4-双(4-氨基苯氧基)苯(TPEQ)、1,3-二氨基苯(MPD)、4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)和1,4-二氨基苯(PDA)发生缩聚反应,经化学亚胺化制备了一系列聚酰亚胺(PI)模塑粉,并对聚酰亚胺的热性能、力学性能进行了表征.结果表明:合成的聚酰亚胺具有良好的热稳定性,其质量损失5%的热分解温度在空气中为525~531℃,在氮气中为526~538℃;玻璃化转变温度(Tg)随着二胺单体刚性的增加从218℃升高到261℃.当二胺单体为PDA时,PI(3,3'-Rs DPA-PDA)具有明显的熔融结晶行为,其熔融温度(Tm)为327℃.良好的耐热性及优异的可加工性能使该聚酰亚胺材料有望用于3D打印技术中.     

透明、可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

采用带有侧基的柔顺性二胺单体3，3′-二甲基-4，4′-二氨基二苯甲烷分别与3，3′，4，4′-二苯醚四羧酸二酐和3，3′，4，4′-二苯酮四段酸二酐共聚，合成了可容于DMF、DMAc、NMP等强权性溶剂的可溶性聚酰亚胺，研究中发现，制备的聚酰亚胺薄膜有一定的透明性，通过和常规聚酰亚胺对比，也有良好的耐热性，热分解温度均在500℃以上。因而作为液晶显示器的光学补偿膜具有实际的应有价值。     

新型可3D打印聚酰亚胺的制备及其性能研究

以3-氯代苯酐和间苯二酚为初始原料,合成了3,3'-(间苯)二醚二酐(3,3'-Rs DPA).将其与3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)以不同比例和4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA)发生缩聚反应,以邻苯二甲酸酐(PA)为封端剂,经化学亚胺化后,制备了一系列特性粘度控制在0.47~0.48 d L·g~(-1)的热塑性聚酰亚胺(TPI)模塑粉.采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)、差式扫描量热仪(DSC)以及X-射线衍射(XRD)对聚酰亚胺模塑粉的结构和性能进行表征,同时考察了样品的机械性能.研究发现:当3,3'-Rs DPA与BPDA的摩尔比为6∶4时,共聚聚酰亚胺的性能较好,玻璃化转变温度(Tg)为252℃,熔融温度(Tm)为327℃,5%热失重温度(Td5%)为553℃,拉伸强度高达124 MPa,弯曲强度为175 MPa,XRD也表明该聚酰亚胺具有一定的结晶行为良好的耐热性、优异的机械性能及良好的加工性能使该聚酰亚胺材料可用于3D打印技术中.     

聚酰亚胺/纳米金复合材料的制备及其性能研究

以2,2'-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)、4,4'-联苯醚二酐(ODPA)和二氨基二苯醚(ODA)三者合成的共聚聚酰亚胺作为稳定剂,氯金酸为纳米金的前驱体,通过直接还原法制备综合性能优异的复合纳米材料.然后对复合材料结构、热性能、机械性能、光学性能进行表征.金纳米粒子在共聚聚酰亚胺基体中分散均匀.在金纳米粒子的负载量达到0.45%之前,复合膜的热稳定性和机械强度均随着纳米金负载量的增加升高,这是因为无机纳米粒子的引入提高复合薄膜的结晶度造成的.当纳米金的负载量超过0.45%时,由于金纳米粒子的团聚是的复合薄膜的热稳定性和机械性能下降.复合膜在可见光区的紫外透过率达到80%左右.     

新型聚酰亚胺气体分离膜的制备研究

能源短缺和温室效应是当今人类面临的难题,通过对气体分离膜技术的研究能够很好的解决此类问题.以4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷和3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐作为合成聚酰亚胺膜的单体,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中缩聚最终得到新聚酰亚胺膜.通过差压气体渗透计测量所制备膜的气体渗透性并计算渗透系数,得...     

基于三蝶烯结构新型聚酰亚胺的设计与合成

合成具有独特结构的三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐,利用低温溶液缩聚-化学酰亚胺化法,分别与4,4'-二氨基二苯甲烷(DMA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)合成两种结构新颖的聚酰亚胺.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)与示差扫描量热法(DSC)等手段对聚酰亚胺进行表征,研究其溶解性能、特性...     

四元共聚热塑性聚酰亚胺的合成与表征

为了提高聚酰亚胺的热塑性,制备兼具优异热塑性与耐热性的聚酰亚胺材料,以均苯四甲酸二酐(PMDA)与3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(s-BPDA)为二酐、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与2,2′-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺,通过两步法成功制备了一系列四元共聚热塑性聚酰亚胺,并研究了刚性联苯基团与柔性单体、侧甲基的协同作用对聚酰亚胺材料性能的影响。利用FTIR、XRD、DMA和TGA等测试手段对材料的分子结构、热塑性和耐热性等进行了表征。结果表明:该系列四元共聚聚酰亚胺具有良好的热塑性与耐热性,其中当二酐与二胺的摩尔分数比(PMDA∶s-BPDA∶ODA∶BAPP)为70∶30∶70∶30时,该材料表现出优异的热塑性和耐热性,同时在非质子极性溶剂中表现出较好的溶解性,极大地提高了聚酰亚胺在溶剂或熔融状态下的加工性能。     

共缩聚聚酰胺酸和聚酰亚胺的合成与表征

以4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)为二胺单体,均苯四甲酸酐(PMDA)和3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)为二酐单体,低温溶液聚合生成一种共缩聚聚酰胺酸(PAA).然后亚胺化脱水环化生成共缩聚聚酰亚胺.通过特性粘度([η])、红外光谱(FT—IR)、热重分析(TG)和X衍射分析(XRD)等对聚合物进行了一系列的结构表征和性能测试.FT-IR表明,在1777 cm~(-1)和1723 cm~(-1)处观察到聚酰亚胺特征峰;TG表明.PI的10%热失重温度为568℃;XRD表明,PI的结晶度较低且分子链间距d为0.5069 nm.     

一种新型聚酰亚胺的非等温热分解动力学

通过热重法、差示量热扫描法以及红外光谱法研究了由3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylicdianhydride(二苯酮四酸二酐,简称BTDA)和4,4'-(1,3-phenylenedioxy)-dianiline(CAS:2479-461)所形成的一种新型聚酰亚胺的非等温热分解过程,测得其失重5%温度为492℃,失重10%温度为530℃.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取活化能Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法判断出可能的机理函数.新型聚酰亚胺热分解的活化能为160.30kJ/mol,指前因子lnA为17.67.推断出可能的热反应机理函数为F2,其微分式和积分式分别为(1-α)2和(1-α)-1-1.     

含羧基活性基团的聚酰亚胺制备和表征

合成了一种4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷的二胺单体,用该单体分别和芳香性二酐、酯环二酐以及含氟二酐制备了三种含羟基聚酰亚胺,并对其溶解性能和热性能进行了初步研究,发现含羟基二胺单体和含氟二酐生成的聚酰亚胺能溶解在极性非质子溶剂中,且显示出良好的耐热性能,这种聚酰亚胺可通过羧基引入功能基团制备功能性聚酰亚胺。     

超声分散法制备聚酰亚胺／碳纳米管复合材料

以3,3′4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)及4, 4′-二氨基二苯基醚(ODA)为基本原料, 采用超声分散法,掺入碳纳米管,制备了聚酰亚胺/碳纳米管复合材料. 在不同超声时间、不同超声频率下对纳米粒子进行了分散研究,并对聚酰亚胺/碳纳米管复合材料结构表征,从力学性能,导电性能等方面进行了研究. 研究表明:超声频率325 Hz,超声时间90 min时,碳纳米管在聚酰亚胺膜中得到很好分散,聚酰亚胺/碳纳米管复合材料的力学性能和导电性能优于聚酰亚胺膜.     

基于ODA-BTDA-BPADA聚醚酰亚胺的合成与表征

用4,4′-二氨基二苯醚(ODA)作为二胺,3,3′,4,4 ′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)及2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)作为二酐,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,合成聚醚酰亚胺.用FT-IR、TGA、溶解性测试和拉伸测试对聚合物的结构和性能进行表征.结果表明,在1780 cm-1、1720 cm-1和744 cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰.所得聚酰亚胺有很好的热稳定性,在氮气氛中,起始降解温度506.6～519.6℃,10％失重温度(T10)为534.4～542.3℃、800℃质量保持率为52.7％～61.7％.所得聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、吸水率分别为128.2～281.3 MPa、1.82～4.45 GPa、100.0％～11.9％、0.52％～0.70％.     

高耐热高附着力共聚型聚酰亚胺的合成与表征

以自制的二胺-二(3-胺基苯)-3,5-二(三氟甲基)苯基氧化膦(mDA6FPPO),4,4’-(1,3-苯二醚)二胺( PDODA)和二酐二苯酮四酸二酐(BTDA)进行共聚制得了高耐热高附着力的难溶性聚酰亚胺.测定了其特性粘度为0.414 dL/g;在氮气氛中5％的热分解温度(Td)高达580℃,10％热分解温度(T...     

降冰片烯二甲酸酐封端聚酰亚胺及其复合材料

用三种不同的方法制备了降冰片烯二甲酸酐(NA酐)封端聚酰亚胺预聚体,亚胺化条件确定为190℃、60min,交联条件为310℃、2h。讨论了预聚体的分子量、分子结构对其结晶性的影响,压力对交联聚合物的结晶性及其化学结构的影响,以及聚合物的热分解机理。制备了NA酐封端的热固性聚酰亚胺复合材料,以均苯二酐和苯酮二酐混用所得产物,抗弯强度6.01×12~5kPa,介电损耗0.0049,介电常数5.20,巴氏硬度83.5,热分解温度480℃。     

三元共聚型聚酰亚胺的合成

提出了一种合成三元共聚型聚酰亚胺的方法,即用单体,均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(mA)、4,4′-二氨基二苯醚(0DA),在溶剂N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮中,低温共缩聚制成三元共聚型聚酰亚胺,给出了合成工艺条件及配方,并对其性能等进行了测试,与其他聚酰亚胺进行了比较．该产品可用于制造耐高温绝缘薄膜、浸渍漆等．     

主链含脂环的聚酰亚胺的制备

采用酯化和催化氢化的方法合成一种含有脂环结构的新型二胺单体1,4-双(4-氨基苯甲酰氧亚甲基)环己烷,并以此单体分别与两种二酐ODPA(二苯醚四羧二酐)、PMDA(均苯四酸二酐),经两步法化学环化制得聚酰亚胺.通过红外光谱表征、热失重分析、溶解性能测试探讨其结构与性能的关系.