含烷基側(cè)鏈聚酰亞胺的制備與表征.pdf

1、聚酰亞胺是一種在主鏈中含有亞胺環(huán)的芳雜環(huán)聚合物，具有優(yōu)良的耐高溫性能、介電性能和力學(xué)性能，可以制成各種形式的產(chǎn)品，近四十年來在許多高性能領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展和一定的應(yīng)用。為了使傳統(tǒng)的聚酰亞胺有人們所希望的特殊性質(zhì)，在聚酰亞胺分子鏈中引入功能化的側(cè)基對其進行改性是一種有效的方法，如在聚酰亞胺主鏈上引入柔性的烷基側(cè)鏈。本論文制備了三個系列含烷基側(cè)鏈的聚酰亞胺，并對其結(jié)構(gòu)和性能進行了研究，為今后其在取向膜方面的應(yīng)用打下理論基礎(chǔ)。 本文

2、首先以對苯二酚、溴代正構(gòu)烷烴和3,5-二硝基苯甲酰氯為原料，經(jīng)過單醚化、酯化和催化加氫等步驟合成了含有烷氧基側(cè)鏈的二胺單體3,5-二氨基苯甲酸-4′-烷氧基苯酯，并分別與均苯四甲酸酐、二苯甲酮-3,3′，4，4′-四甲酸二酐和2,2-雙[4-二羧酸基苯氧基苯基]丙烷二酐反應(yīng)制備出三個系列含有烷基側(cè)鏈的聚酰亞胺薄膜，通過傅立葉紅外光譜、紫外光譜、熱分析等手段研究其性能。通過研究發(fā)現(xiàn)，聚酰亞胺薄膜在紫外-可見光區(qū)的透光率和表面張力隨著烷基側(cè)

3、鏈的增長而下降，透光率在400nm處均減小到零，雙酚A系列側(cè)鏈型聚酰亞胺的表面張力最?。痪较盗袀?cè)鏈型聚酰亞胺和二苯酮系列側(cè)鏈型聚酰亞胺主鏈的剛性比較大，增加烷基側(cè)鏈的長度也不能使其溶解在有機溶劑中，可溶性雙酚A系列側(cè)鏈型聚酰亞胺的溶解性隨著烷基側(cè)鏈的增長而增加，在NMP溶劑中其特征粘度在0.34-0.53dL/g范圍內(nèi)；側(cè)鏈烷基的引入降低了聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性，均苯系列側(cè)鏈型聚酰亞胺和二苯酮系列側(cè)鏈型聚酰亞胺在熱分解溫度以下沒有觀察到玻

4、璃化轉(zhuǎn)變；雙酚A系列側(cè)鏈型聚酰亞胺的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著烷基側(cè)鏈的增長而降低，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從171℃下降到132℃。 三個系列的側(cè)鏈型聚酰亞胺均呈無定型態(tài)，由于主鏈呈剛性，均苯系列側(cè)鏈型聚酰亞胺和二苯酮系列側(cè)鏈型聚酰亞胺的規(guī)整度隨著烷基側(cè)鏈的增長而降低，而雙酚A系列側(cè)鏈型聚酰亞胺由于主鏈的柔順性較好，烷基側(cè)鏈對聚酰亞胺分子鏈的規(guī)整度影響已經(jīng)非常小。采用Hyperchem程序包中的AM1方法全優(yōu)化了三個系列側(cè)鏈型聚酰亞胺的空間構(gòu)型