耐高溫聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膠的合成及性能研究.pdf

1、聚酰亞胺是較早用于耐高溫結(jié)構(gòu)膠的雜環(huán)高分子材料，具有優(yōu)異的耐熱及耐老化性能、化學(xué)穩(wěn)定性能、力學(xué)性能、電絕緣性能和耐原子輻射性能，且熱膨脹系數(shù)小，目前已成為主要的耐高溫結(jié)構(gòu)膠之一。然而傳統(tǒng)的聚酰亞胺材料中存在電子極化和一定的結(jié)晶性，因而其分子鏈間的相互作用較強(qiáng)，分子鏈堆積緊密，導(dǎo)致其具有不熔不溶、制成的產(chǎn)品硬而脆等缺點(diǎn)，加之價(jià)格昂貴，使其應(yīng)用受到限制。本研究采用三元共聚的方法將柔性基團(tuán)引入聚酰亞胺分子中，旨在制備一種成本較低且兼具耐高溫性

2、能和粘接性能的聚酰亞胺膠黏劑。
　　以4，4'-二氨基二苯甲烷(MDA)和2，2'-雙[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷(BAPP)作為二胺單體，以3，3'，4，4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)作為二酐單體，通過(guò)三元共聚合成了一系列具有不同BAPP含量的預(yù)聚體聚酰胺酸，并利用FT-IR、1H-NMR、TGA、DSC和DTA等手段進(jìn)行了分析表征。結(jié)果表明:原料單體已完全反應(yīng)生成了聚酰胺酸;聚酰胺酸轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺過(guò)程中的熱失重率約為1

3、3％;酰亞胺化反應(yīng)主要發(fā)生在150～280℃的溫度范圍內(nèi);隨著柔性單體BAPP含量的增加，聚合物的結(jié)晶性降低甚至消失。
　　采用熱亞胺化法制備了聚酰亞胺薄膜和膠接件，并利用FT-IR、TGA、DSC和DMA等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了分析表征。結(jié)果表明:所得聚酰亞胺材料已完全亞胺化，且具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，起始熱分解溫度接近500℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為300℃;三種共聚型聚酰亞胺在Tg附近很寬的溫度范圍內(nèi)均顯示出較高的損耗因子

4、，且隨BAPP含量的增加而增大。
　　采用單搭接拉伸剪切試驗(yàn)測(cè)試了聚酰亞胺膠黏劑的粘接性能，研究了單體種類、二胺單體摩爾配比、反應(yīng)介質(zhì)、固含量、待粘接件表面粗糙度、及不同固化工藝等因素對(duì)粘接性能的影響。研究結(jié)果表明:以MDA∶BAPP∶BTDA=1∶2∶3為單體配比并以NMP為反應(yīng)介質(zhì)得到的具有25wt％固含量的PI膠黏劑具有較好的室溫粘接性能;采用800號(hào)砂紙打磨待粘接件，并通過(guò)150℃1h+250℃1h+350℃1h的熱亞胺化