功能性聚芳酰胺和聚酰亚胺的制备及结构性能研究.pdf

东华大学硕士学位论文摘要功能性聚芳酰胺和聚酰亚胺的制备及其结构性能的研究中文摘要聚芳酰胺和聚酰亚胺是两类重要的高性能聚合物,具有优异的热性能、良好的力学性能以及尺寸稳定性等特点,在航空航天、石油化工、机械、电子等高科技领域得到了成功的应用。但这类耐高温聚合物通常难熔难溶,加工性能差。除此之外,制得的薄膜常呈黄色或棕色、光学透明性差,使其在液晶显示、光波导中的应用也受到很大的限制。本论文从芳香二胺单体的合成出发,利用一步缩聚制备了四个体系功能性聚芳酰胺和聚酰亚胺。成功地将多烷基、三氟甲基取代基、扭曲非共平面结构引入分子主链中,制备出了三大类具有优良溶解性和光学性能,同时保持高玻璃化转变温度和优异热稳定性的聚合物。全文主要研究工作如下:1..(3,)苯基甲烷和三种商品化芳香二酸,经一步Yaullazal(i磷酰化缩聚,制备了一个体系三种分子主链上含多烷基的新型聚芳酰胺(PA一1~)。。~,具有相对较高的分子量。它们在室温下可以溶于NMP、DMAc、DMF、DMSO等强极性有机溶剂中;同时,不溶于四氢呋喃、甲苯等溶剂中,表示其同时还具有一定的耐常规溶剂性能。DSC和TG分析表明该类聚合物的玻璃化转变温度在338℃以上,在空气中10%热失重温度在380℃以上。此外,该类聚芳酰胺所制薄膜还具有良好的光学和力学性能:截断波长在312~345m之间,500m处的透过率均超过80%;拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率分别在64~81MPa、~~%之问。【,O【.(3,)苯基甲烷和四种商品化芳香二酐,经东华大学硕士学位论文摘要一步法高温缩聚,制备了一系列聚酰亚胺(PI一1~)。~。该系列聚酰亚胺表现出优良的溶解性能:室温下不仅可以溶于强极性溶剂中,而且还可以溶于低沸点溶剂中,溶解度可达10Ⅲ%。由该聚合物所制得的薄膜无色透明,在341~365lⅢ1之间,500rⅡIl处的透过率均超过85%。此外该系列聚酰亚胺还表现出良好的热稳定性和力学性能,在氮气中热失重10%时的温度均超过500℃,在900℃时的质量残余均超过48%;聚酰亚胺薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和起始模量分别在62~95MPa、%~%~。,1,(.(三氟甲基)苯氧基)环己烷和1,((.(三氟甲基)苯氧基)甲基)环己烷,并由这两种二胺单体分别与两种商品化二酐单体经缩聚反应制得了四种含三氟甲基和含环己烷结构的新型聚酰亚胺(,,)。用FT_IR、1H-NMR及元素分析证实了所合成二胺单体及所得到聚合物的结构。DSC和TG对聚合物热性能分析结果表明:玻璃化温度疋在337~369℃之问,氮气中10%热失重温度在412℃以上;溶解性实验显示该类聚合物溶解性能优良,、二甲基乙酰胺、氯仿等有机溶剂中,溶解度大于10嘶%,而且溶解速度很快;:该类聚酰亚胺薄膜的截断波长在325~340m之间,450眦处的透过率均超过80%。关键词:聚芳酰胺,聚酰亚胺,制备,表征,溶解性,光学透明性PREPARATIoNANDSTUDYoNTHESTRUCTUREANDPRoPERTIESoFFUNCTIoNALPoLYAMIDESANDPoI』yIMIDESABSTRACTAromaticpolyimides(PIs)andaromaticpolyamides(PAs)aretwoclassofhigh-binationofthe姗alstabilitv,electricalperfomance,flameretardaJlcyaJldretentionofphysicalpr叩ertiesathi曲tenlperatures·TheyhaVereceiVedconsiderableattentionsintheaerospace,microelectronics,、vever’some印plicationsofPIsaJldPAsareoRenlimitedbytheirpoorsolubili够andllighprocessingtemperaturemainlyduetotheirrigidpolymerbackbonesandthestron