新型聚酰亚胺的制备及其存储性能研究

发布时间：2021-09-22 04:13

　　随着信息技术的快速发展,传统的无机半导体存储材料已经难以满足市场的需求,存储器件开始朝着快速响应、高存储容量、低成本等方向发展。目前的硅基半导体存储材料已经难以满足未来市场的需求,寻找可替代的新型存储材料已经成为研究热点。其中,芳香族聚酰亚胺（PI）凭借其耐高低温性能、低介电常数、易成膜等一系列优良性能在众多领域得到了广泛的应用,在光电信息存储方面有着重要的应用。研究其分子结构与存储特性之间的相互关系已经成为高分子材料研究领域的热点之一。本文以咔唑为原料,合成一系列芳香二胺单体,并对二胺单体进行了1H NMR,13C NMR,FT-IR和元素分析等表征。在所得二胺的基础上,利用制备得到的新型芳香二胺分别与三种芳香二酐—2,2’,3,3’-联苯二酸酐（BBZPDA）,2,2’-二苯基-4,4’,5,5’-联苯四酸二酐（DPBPDA）和2,2’-二[4’’-（3’’’,4’’’,5’’’-三氟苯基）苯基]-4,4’,5,5’-联苯二酐（BTFBPDA）进行聚合反应,制备得到了一系列全新的聚酰亚胺材料,通过红外光谱、元素分析等手段对所合成的聚酰亚胺的分子结构进行了表征;利用紫外-可见光谱、荧... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Absrtact
注释表
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 聚酰亚胺材料的发展概况
    1.3 聚酰亚胺的改性
        1.3.1 含氟基团改性的聚酰亚胺
        1.3.2 含侧基改性的聚酰亚胺
    1.4 聚酰亚胺的合成方法
        1.4.1 聚合过程生成具有酰亚胺环的聚酰亚胺
        1.4.2 用带酰亚胺环的单体缩聚合成聚酰亚胺
    1.5 有机电存储器件
        1.5.1 有机电存储器件的概念
        1.5.2 有机电存储器件的结构
        1.5.3 有机电存储器件的电流-电压特性曲线
    1.6 本论文的主要研究工作
    1.7 本论文的内容安排
    1.8 本论文的创新点
第二章 新型二胺单体的合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品和仪器
        2.2.2 Suzuki反应催化剂Pd(PPh3)4 (1)的合成
        2.2.3 对溴苄溴(2)的合成
        2.2.4 3,6-二硝基咔唑(3)的合成
        2.2.5 9-(4'-溴苄基)- 3,6-二硝基咔唑(4)的合成
        2.2.6 9-(4'-溴苄基)- 3,6-二氨基咔唑（BBCDA）的合成
        2.2.7 9-(4'-苯基苄基)-3,6-二氨基咔唑(BPMCDA)的合成
        2.2.8 9-[4'-(4''-连苯基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(PCBCDA)的合成
        2.2.9 9-[4'-(4''-三苯基胺基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(DPMCDA)的合成
        2.2.10 9-[4'-(4''-α-萘基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(NBMCDA)的合成
        2.2.11 9-[4'-(4''-咔唑基苯基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(CBMCDA)的合成
        2.2.12 9-[4'-(4''-α-联萘基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(BBMCDA)的合成
        2.2.13 9-[4'- (3''', 4''', 5'''-三氟联苯基)苄基]-3,6-二氨基咔唑(FBMCDA)的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 化合物(1)的合成
        2.3.2 化合物(2)、(3)和(4)的合成
        2.3.3 化合物BBCDA的合成
        2.3.4 BPMCDA、PCBCDA、DPMCDA、NBMCDA、CBMCDA、BBMCDA和FBMCDA的合成
    2.4 本章小结
第三章 新型含氟聚酰亚胺的合成与性能分析
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品和仪器
        3.2.2 PI(BBCDA-BTFBPDA) (PI-1)的合成
        3.2.3 PI(BPMCDA-BTFBPDA) (PI-2)的合成
        3.2.4 PI(PCBCDA-BTFBPDA) (PI-3)的合成
        3.2.5 PI(DPMCDA-BTFBPDA) (PI-4)的合成
        3.2.6 PI(NBMCDA-BTFBPDA) (PI-5)的合成
        3.2.7 PI(CBMCDA-BTFBPDA) (PI-6)的合成
        3.2.8 PI(BBMCDA-BTFBPDA) (PI-7)的合成
        3.2.9 PI(FBMCDA-BBZPDA) (PI-8)的合成
        3.2.10 PI(FBMCDA-DPBPDA) (PI-9)的合成
        3.2.11 PI(FBMCDA- BTFBPDA) (PI-10)的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物PI110 的合成
        3.3.2 聚合物PI110 的溶解性和热稳定性
        3.3.3 聚酰亚胺的成膜性
        3.3.4 聚合物PI110 的光学和电化学性质
        3.3.5 量化计算
        3.3.6 器件的制备与电学性能测试
    3.4 本章小结
第四章 新型无氟聚酰亚胺的合成与性能分析
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 药品和仪器
        4.2.2 PI(BBCDA-BBZPDA) (PI-11)的合成
        4.2.3 PI(BBCDA-DPBPDA) (PI-12)的合成
        4.2.4 PI(BPMCDA-BBZPDA) (PI-13)的合成
        4.2.5 PI(BPMCDA-DPBPDA) (PI-14)的合成
        4.2.6 PI(PCBCDA-BBZPDA) (PI-15)的合成
        4.2.7 PI(PCBCDA -DPBPDA) (PI-16)的合成
        4.2.8 PI(DPMCDA-BBZPDA) (PI-17)的合成
        4.2.9 PI(DPMCDA-DPBPDA) (PI-18)的合成
        4.2.10 PI(NBMCDA-BBZPDA) (PI-19)的合成
        4.2.11 PI(NBMCDA-DPBPDA) (PI-20)的合成
        4.2.12 PI(CBMCDA-BBZPDA) (PI-21)的合成
        4.2.13 PI(CBMCDA-DPBPDA) (PI-22)的合成
        4.2.14 PI(BBMCDA-BBZPDA) (PI-23)的合成
        4.2.15 PI(BBMCDA-DPBPDA) (PI-24)的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚合物PI1124 的合成
        4.3.2 聚酰亚胺的溶解性和热稳定性
        4.3.3 聚酰亚胺的成膜性
        4.3.4 聚合物的光学和电化学性质
        4.3.5 量化计算
        4.3.6 器件的制备与电学性能测试
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
附录一:药品试剂信息
附录二:合成实验使用的主要仪器


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚酰亚胺的研究及应用进展[J]. 蒋大伟,姜其斌,刘跃军,李强军.  绝缘材料. 2009(02)
[2]光敏聚酰亚胺的合成[J]. 孙自淑.  辽宁化工. 2007(10)
[3]聚酰亚胺的研究与进展[J]. 宋晓峰.  纤维复合材料. 2007(03)
[4]含氟聚酰亚胺及其在微电子工业中的研究进展 Ⅰ 含氟单体及聚酰亚胺的合成[J]. 刘金刚,何民辉,王丽芳,杨海霞,李彦峰,范琳,杨士勇.  高分子通报. 2003(03)

博士论文
[1]功能化聚酰亚胺的制备及其电双稳态存储性能的研究[D]. 李月琴.南京航空航天大学 2012
[2]新型系列化不对称芳香二胺及其可溶性聚酰亚胺的设计，合成与性能研究[D]. 杨逢春.兰州大学 2010



本文编号：3403117