聚酰亚胺的制备及其性能表征

以均苯四酸二酐(PMDA)为二酐单体,对苯二胺(PDA)为二胺单体,通过低温缩聚合成一系列聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)薄膜,对其结构和力学性能进行表征。结果表明,聚酰胺酸的酰亚胺化较完全,PMDA-PDA聚酰亚胺薄膜的拉伸强度达到290 MPa。     

聚酰胺酸的合成及其亚胺化过程

采用二步法以均苯四酸二酐(PMDA)与对苯二胺(PDA)合成聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)薄膜,其中单体摩尔比为1∶1,反应温度为-15℃,通过调节温度与时间两个变量,并结合红外光谱测试对聚酰胺酸热亚胺化过程进行跟踪研究。结果表明,在等温度变化过程中,酰亚胺化效果较好。     

聚酰胺酸的合成及其亚胺化过程

采用二步法以均苯四酸二酐（PMDA）与对苯二胺（PDA）合成聚酰胺酸（PAA）和聚酰亚胺（PI）薄膜,其中单体摩尔比为1∶1,反应温度为-15℃,通过调节温度与时间两个变量,并结合红外光谱测试对聚酰胺酸热亚胺化过程进行跟踪研究。结果表明,在等温度变化过程中,酰亚胺化效果较好。     

共聚法制备低热膨胀透明聚酰亚胺薄膜

针对含氟聚酰亚胺薄膜透明度高但热膨胀系数大的问题,以4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)为含氟二酐,4,4'-二氨基-2,2'-双三氟甲基联苯(TFMB)为原料,采用引入分子结构相对对称的刚性单体1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)进行共聚的方法合成了三种含氟比例不同的透明聚酰亚胺薄膜,编号为PI-1、PI-2、PI-3,作为对照,以PMDA和ODA(4,4-二氨基二苯醚)合成了PI-4,并对其性能进行了表征。热重分析表明,引入刚性单体共聚提高了含氟薄膜的热稳定性;介电测试显示,含氟薄膜的介电常数小于传统聚酰亚胺薄膜,PI-1的介电常数小于共聚薄膜PI-2和PI-3.;紫外-可见光谱图表明含氟聚酰亚胺薄膜的透光率明显大于传统薄膜,PI-1、PI-2、PI-3的截断波长分别为355 nm、360 nm和372 nm,黄色指数分别为6. 4、6. 9和8. 94,三种薄膜在波长500 nm处的透过率均超过90%;拉伸试验显示含氟聚酰亚胺薄膜的拉伸强度远低于传统聚酰亚胺,在添加部分刚性单体后,其力学强度有所增大;四种薄膜的热膨胀系数分别为14. 8×10~(-5)/℃、9. 9×10~(-5)/℃、5. 4×10~(-5)/℃和4. 0×10~(-5)/℃,随着PMDA含量的增加,薄膜的热膨胀系数明显降低。     

酰亚胺化工艺对BTDA-m-PDA型聚酰亚胺聚集态结构的影响

以3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）和间苯二胺（m-PDA）为单体合成了聚酰胺酸。采用3种热酰亚胺化工艺对这种聚酰胺酸进行了处理：一步法溶液热酰亚胺化；涂膜快速升温热酰亚胺化；两步法涂膜热酰亚胺化，再进行溶胀后高温处理。通过这3种不同的热酰亚胺化工艺处理，分别得到了珊瑚形的半晶结构的聚酰亚胺粉末，聚酰亚胺的环带球晶以及具有低有序性的聚酰亚胺薄膜。通过X衍射、偏光显微镜对半晶粉末，环带球晶和具有低有序结构的薄膜进行了表征，初步研究了热酰亚胺化工艺对聚酰亚胺结晶形貌以及结晶度的影响。研究表明，一步法溶液热酰亚胺化所得的聚酰亚胺粉末结晶度为57％；涂膜快速升温热酰亚胺化制备的聚酰亚胺薄膜在偏光显微镜下除了具有传统的Maltese十字消光以外，还具有明暗相间的同心圆环；力学性能测试表明，具有低有序性的薄膜与无定型的薄膜相比，前者具有更高的拉伸强度和拉伸模量，拉伸强度提高了7．0％，模量提高了16．8％，同时断裂伸长率下降为原来的83．5％。     

合成光敏聚酰亚胺的一种改进方法

均苯四酸二酐和二氨基二苯醚经溶液缩聚得到的聚酰胺酸与异酰亚胺化试剂ＤＣＣ反应制得聚异酰亚胺，进而与光敏剂丙烯酸羟乙酯经开环反应合成了光敏聚酰亚胺树脂。     

芳香不对称聚酰亚胺的合成及其介电性能

通过氟烷基化及结构设计可获得具有良好热稳定性、介电常数和介电损耗较低的新颖结构的聚酰亚胺,可望有效用于高透波涂层体系．在Pb/C催化下,4-硝基氯苯与2-氟-4-硝基苯酚反应合成硝基化合物2-氟-4-硝基-1-(4-硝基苯氧基)苯(FNNB),其与水合肼反应生成二胺单体4-(4-氨基苯氧基)-3-氟苯胺(APFA),进而与芳香对称二酐单体6FDA反应合成芳香不对称聚酰亚胺．通过红外光谱和热重-差热跟踪检测确定聚酰胺酸及其亚胺化过程;通过红外光谱、氢核磁共振谱、差示扫描量热分析等表征确定聚酰亚胺的特定结构;对聚酰亚胺流延膜采用热重-差热分析、原子力显微镜观测、紫外-可见分光光度以及介电常数(ε)、介电损耗(tan δ)等检测．结果表明:膜表面颗粒尺寸均匀,平均粗糙度为9.024 nm;在可见光区透过率>80％;分解温度均超过500 ℃;1 MHz和10 MHz时,经250 ℃固化膜的ε分别为3.65和2.38, tan δ峰值为0.010 7．     

含砜基聚酰亚胺的合成与性能研究

利用含酮、砜基官能团的二酐、二胺单体,通过二步法得到不同结构的聚酰亚胺。应用FT-IR、TGA、DSC、X-ray等测试方法对所得聚酰亚胺树脂的性能进行了表征。结果表明,砜基会降低单体的反应性,引起热性能的降低,但是可以通过与反应性好的单体缩聚进行改善。若有柔性基团与砜基协同作用能够显著改善聚酰亚胺的溶解性。     

大侧基高可溶高热稳定性聚酰亚胺的制备及表征

3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二胺基三苯甲烷分别与均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、二苯醚四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐,通过一步高温缩聚方法制备了4种新型聚酰亚胺。利用FTIR、NMR、GPC、DSC及TGA等技术对聚酰亚胺结构、耐热性、透光性等进行研究。结果表明,一步高温缩聚法得到了分子量为10~4～10~5量级的聚酰亚胺;玻璃化转变温度高于332℃,5%热失重温度为507～517℃;聚酰亚胺薄膜的截止波长为346～364 nm, 80%透过率波长为392～450 nm。     

PI/Al-Si氧化物纳米杂化薄膜的制备及性能研究

以聚酰胺酸作为基体,通过正硅酸乙酯(TEOS)和异丙醇铝的水解缩合反应后,与聚酰胺酸发生溶胶凝胶的过程,从而制备出不同比例的A l-Si氧化物纳米掺杂聚酰亚胺薄膜.利用原子力显微镜,傅立叶红外光谱和介电谱,对其表观形貌和介电性能进行了表征和测试,考察分析了了相应的结构与性能之间的关系.     

Poly(AM／AMPS)反相乳液的Hofmann降解及其在脱除Cu2+方面的应用

通过Hofmann降解反应制备对铜离子(Cu²⁺ ) 具有高效吸附作用的两性聚合物-聚(丙烯酰胺／2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸／乙烯胺)(Poly(AM／AMPS／VAm))。首先以AM和AMPS为单体,通过反相乳液聚合法制备了Poly(AM／AMPS) 反相乳液,然后在反相乳液中通过Hofmann降解反应将Poly(AM／AMPS) 的部分酰胺基转变为氨基,得到两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm)。讨论了合成条件、降解反应条件对产物性能的影响。利用红外光谱对其结构进行表征,并利用电导法测定其胺化度。在模拟废水环境下,进行了重金属Cu²⁺的脱除试验,探讨了搅拌时间、温度、pH值、Cu²⁺ 摩尔浓度及两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 用量对Cu2+脱除率的影响。用SEM表征了产物表面吸附Cu²⁺前后的变化。结果表明该两性聚合物Poly(AM／AMPS／VAm) 是一种非常有效的Cu²⁺脱除剂。     

高耐热性聚乳酸/木粉复合材料的制备与性能研究

聚乳酸（PLA）的结晶性能较差,导致其产品的耐热性能较差,极大地限制了聚乳酸的应用范围。采用木粉（WF）与聚乳酸熔融共混,同时添加少量的成核剂多酰胺类化合物（MA）,制备高耐热性聚乳酸/木粉复合材料。研究了木粉、成核剂以及两者同时添加对复合材料结晶性能、耐热性能以及力学性能的影响。结果表明,木粉和成核剂多酰胺类化合物的加入对聚乳酸具有协同成核的作用,添加质量分数为0.3%的多酰胺类化合物和质量分数为30.0%的木粉,聚乳酸的结晶速率大幅上升,复合材料的维卡软化点提高到146.5 ℃,远高于纯聚乳酸的维卡软化点61.6 ℃,有效地提高了聚乳酸的耐热性能。同时,聚乳酸复合材料的拉伸强度也略有提高。     

Synthesis of Poly（aryl amide imide） s Derived from o—diphenyltrimellitic Anhydride

The synthesis and characterization of a series of novel poly(aryl amide imide)s based on o-diphenyltrimellitic anhydride are described.The poly(aryl amide-imide) s having inherent viscosities of 0.39-1.43dL/g in N-methyl-2-pyrrolidinone at 30℃ ,were prepared by polymerization with aromatic diamines in N,N-dimethylacetamide and subsequent chemical imidization,All the polymers were amorphous,readily soluble in aprotic polar solvents such as DMAC,NMP,DMF,DMSO,and m-cresol,and could be cast to form flexible and tough films,The solvents such as DMAC,NMP,DMF,DMSO,and m-cresol,and could be cast to form flexble and tough films,The glass trsanition temperatures were in the range of 284-336℃,and the temperatures for 5% weight loss in nitrogen were above 468℃。     

聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂对硬水的软化性能

针对水中含有过多二价阳离子如钙离子等而使水质硬度较高的问题,使用丙烯酸、丙烯酰胺单体为主要原料,采用水溶液聚合法合成了具有三维网络结构和较高吸附能力的丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂,然后用其做为硬水软化剂,对人工配置的浓度为3mmol/L的人工硬水进行吸附处理,研究了丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂对人工硬水中所含钙离子的吸附能力.实验结果表明:所合成的丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂对钙离子的最大吸附量为108mg/g,随着树脂用量的逐渐增加,树脂对钙离子的吸附率不断增大,最大吸附率可达76.2%以上.该方法原料来源广泛,生产过程中不产生污染,可给硬水软化提供一个新的技术参考思路.     

可溶性聚酰亚胺的合成和性能研究

采用低温两步法对1,4-双(1,4-二氨基)苯氧基苯(TPEQ)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)(含醚二胺)与4,4′-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)(含氟二酐)分别进行了二元共聚和三元共聚,而且对共聚物分别进行了高温环化和化学环化,考察了其物性并采用FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA对其进行了表征。结果表明,所有产品都具有良好地溶解性、耐热性和加工性能;不仅溶于DMF,还能很好的溶于低沸点溶剂三氯甲烷、四氢呋喃;Tg在220.9℃以上,Td在429℃以上,5%热损失的温度多在462℃以上,Tm在550℃以上。其中经高温环化的的三元共聚物(n(TPEQ)∶n(ODA)=3∶1)具有最好的综合性能:粘度1.065,Tg241.7℃,Td506℃,T5%488℃,拉伸强度108.81 MPa,可适用于激光约束聚变(ICF)实验用靶的自支撑膜材料。     

Adsorption of Poly(L-lysine) on Surface-attached Poly(methacrylic acid) Monolayers

Adsorption of poly(L-lysine) on surface-attached poly(methacrylic acid) monolayers formed through in situ free radical polymerization was investigated. A strong "template effect" was observed for the adsorption of poly(L-lysine) on poly(methacrylic acid) layers, which were perpendicularly grown from the surface of substrates. The adsorbed amount of poly(amino acid) increases linearly with the increase in initial layer thickness of poly(methacrylic acid) monolayers. In addition, the adsorbed poly(amino acid) is relatively stable in medium concentration of salt solution but can be completely released from the brush in high salt concentration.     

新型含二氮杂萘酮结构聚合物的合成与表征

合成了两个新型杂环二胺单体:1,2二氢2(4胺基苯基)4[4(4氨基苯氧基) 苯基](2H)二氮杂萘1酮和1,2二氢2(4胺基苯基)4[4(4氨基苯氧基)3,5二甲基苯基](2H)二氮杂萘1酮,并且以Yamazaki体系与不同芳香二酸聚合得到一系列新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚酰胺,以FTIR和NMR表征了聚合物结构,新型聚合物的特性粘度在1.16～1.67 dL/g,玻璃化转变温度在291～329℃,新型聚合物均易于溶解在极性非质子溶剂中.     

3,3'',4,4''-联苯四甲酸二酐的合成

3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)是重要聚合物-聚酰亚胺的前体.以邻苯二甲酸酐为原料,经溴化、脱卤偶联和脱水三步反应合成了BPDA,总收率39.1%.采用单因素实验对合成反应的关键影响因素进行了考察,得到了实验室制备BPDA较适宜的反应条件.所得中间体及最终产物通过熔点测定、红外光谱等手段进行了表征.