可溶性高光学透明性聚酰亚胺的制备与性能研究

发布时间：2017-06-24 16:19

  本文关键词：可溶性高光学透明性聚酰亚胺的制备与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：聚酰亚胺(PI)由于具有良好的热稳定性、优良的机械强度、优异的绝缘性能、突出的尺寸稳定性、显著的耐电阻辐射及低吸湿率等性能,在微电子、光电子、汽车、航空航天、气体分离膜和复合材料等领域得到广泛的应用。然而,此类聚合物通常具有较强的刚性,不溶于常规有机试剂;同时,大部分PI具有较高的熔融温度而难于加工;此外,大多数报道的PI通常带有很深的颜色,光学透明性差。上述缺点严重限制了它们在许多领域中的实际应用。为克服如上所述的缺点,科研工作者做了很多相关研究工作,如在聚酰亚胺链上引入大的取代基、非共面结构、含氟基团、柔性重复单元及脂环结构等。本课题主要通过分子设计,在聚酰亚胺主链上引入大的侧基,非共平面结构和含氟基团来改变聚酰亚胺的溶解性和光学透明性。本课题主要从以下几个部分展开论述:(1)通过分子设计,用2-叔丁基苯胺分别和4-叔丁基苯甲醛和1-萘甲醛反应得到2种新型二胺单体(3,3′-二叔丁基-4,4′-二胺基苯基-4′′-叔丁基甲苯和3,3′-二叔丁基-4,4′-二胺基苯基-4′′-萘基甲烷)。然后分别和5种商品化的芳香二酐反应得到系列主链含大侧基异丙基及大吊环结构的非共平面聚酰亚胺。对所得聚合物进行结构和性能表征,结果表明聚酰亚胺具有较好的溶解性、光学透明性、机械性能及介电性能;(2)用2-异丙基苯胺分别和3,4-二氟苯甲醛和对三氟甲基苯甲醛反应得到2种新的二胺单体(3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-3′′,4′′-二氟甲苯和3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-三氟甲基甲苯),通过红外、核磁和质谱等对单体进行结构表征;然后和商品化的二酐通过一步高温缩聚法反应得到一系列主链含氟、大侧基异丙基和非共平面结构新型聚酰亚胺。结果表明聚合物溶解性能及光学性能得到明显改善,同时对其热性能和疏水性能也进行了探究;(3)用4-苯基苯甲醛和2-异丙基苯胺合成得到一种带大吊环和侧基异丙基的扭曲非共平面芳香二胺单体:3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-苯基甲苯。以间甲酚为溶剂,通过高温缩聚得到一系列分子链不规整的PIs,对聚合物进行结构和性能表征。结果显示PIs具有优异的溶性性能,常温下甚至能溶于低沸点二氯甲烷和丙酮等溶剂,同时在维持热稳定性的同时,具有较好的力学、光学及介电性能。
【关键词】：聚酰亚胺 非共平面结构 溶解性 光学透明性
【学位授予单位】：桂林理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O633.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 聚酰亚胺概述9
• 1.2 聚酰亚胺改性研究进展9-13
• 1.2.1 分子链中引入大的侧基9-10
• 1.2.2 分子链中引入非共平面结构10-11
• 1.2.3 分子主链上引入含氟基团11
• 1.2.4 分子主链上引入柔性基团11-12
• 1.2.5 共聚及超支化聚酰亚胺12-13
• 1.3 聚酰亚胺的合成方法13-14
• 1.3.1 溶液缩聚法13-14
• 1.3.2 界面缩聚法14
• 1.3.3 熔融缩聚法14
• 1.3.4 气相沉积法14
• 1.4 聚酰亚胺的性能和用途14-17
• 1.4.1 聚酰亚胺的性能14-16
• 1.4.2 聚酰亚胺的应用16-17
• 1.5 本课题研究目的和研究内容17-19
• 第二章 含大侧基和吊环基团的可溶高光学透明型聚酰亚胺的制备与性能研究19-37
• 2.1 前言19-20
• 2.2 实验部分20-24
• 2.2.1 实验原料及仪器表征20-21
• 2.2.2 单体的合成21-22
• 2.2.3 聚合物的合成22-23
• 2.2.4 聚合物膜的制备23-24
• 2.3 结果与讨论24-36
• 2.3.1 单体的制备与表征24-27
• 2.3.2 聚酰亚胺的制备与表征27-30
• 2.3.3 溶解性测试30
• 2.3.4 光学性能测试30-32
• 2.3.5 热性能测试32-34
• 2.3.6 机械性能测试34-35
• 2.3.7 介电常数测试35-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 新型含氟高可溶性高光学透明性聚酰亚胺的制备与表征37-54
• 3.1 前言37
• 3.2 实验部分37-41
• 3.2.1 实验原料及仪器表征37
• 3.2.2 单体的合成37-39
• 3.2.3 聚合物的合成39-41
• 3.2.4 聚合物膜的制备41
• 3.3 结果与讨论41-52
• 3.3.1 单体的制备与表征41-45
• 3.3.2 聚酰亚胺的制备与表征45-47
• 3.3.3 聚酰亚胺的溶解性47-48
• 3.3.4 聚酰亚胺的热性能48-50
• 3.3.5 聚酰亚胺的光学性能50-52
• 3.3.6 聚酰亚胺的疏水性能52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 基于 3,3′-二异丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-苯基甲苯单体及其聚合物的研究54-65
• 4.1 前言54
• 4.2 实验部分54-57
• 4.2.1 实验原料及仪器表征54
• 4.2.2 单体的合成54-55
• 4.2.3 聚合物的合成55-57
• 4.2.4 聚合物膜的制备57
• 4.3 结果与讨论57-60
• 4.3.1 单体的制备与表征57-58
• 4.3.2 聚酰亚胺的制备与表征58-60
• 4.4 聚合物的性能测试60-64
• 4.4.1 聚酰亚胺的溶解性60-61
• 4.4.2 聚酰亚胺的热性能61-62
• 4.4.3 聚酰亚胺的光学透明性62-63
• 4.4.4 聚酰亚胺的接触角测试63-64
• 4.5 本章小结64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-71
• 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 钱伯章;;聚酰亚胺国内外发展分析[J];国外塑料;2008年11期

2 姚盼;张秋禹;陈营;吴广磊;卓龙海;;可溶性聚酰亚胺制备研究进展[J];工程塑料应用;2013年05期

  本文关键词：可溶性高光学透明性聚酰亚胺的制备与性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：478778