可溶性高光學(xué)透明性聚酰亞胺的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-24 16:19
本文關(guān)鍵詞:可溶性高光學(xué)透明性聚酰亞胺的制備與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:聚酰亞胺(PI)由于具有良好的熱穩(wěn)定性、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的絕緣性能、突出的尺寸穩(wěn)定性、顯著的耐電阻輻射及低吸濕率等性能,在微電子、光電子、汽車、航空航天、氣體分離膜和復(fù)合材料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,此類聚合物通常具有較強(qiáng)的剛性,不溶于常規(guī)有機(jī)試劑;同時(shí),大部分PI具有較高的熔融溫度而難于加工;此外,大多數(shù)報(bào)道的PI通常帶有很深的顏色,光學(xué)透明性差。上述缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了它們?cè)谠S多領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。為克服如上所述的缺點(diǎn),科研工作者做了很多相關(guān)研究工作,如在聚酰亞胺鏈上引入大的取代基、非共面結(jié)構(gòu)、含氟基團(tuán)、柔性重復(fù)單元及脂環(huán)結(jié)構(gòu)等。本課題主要通過(guò)分子設(shè)計(jì),在聚酰亞胺主鏈上引入大的側(cè)基,非共平面結(jié)構(gòu)和含氟基團(tuán)來(lái)改變聚酰亞胺的溶解性和光學(xué)透明性。本課題主要從以下幾個(gè)部分展開(kāi)論述:(1)通過(guò)分子設(shè)計(jì),用2-叔丁基苯胺分別和4-叔丁基苯甲醛和1-萘甲醛反應(yīng)得到2種新型二胺單體(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)。然后分別和5種商品化的芳香二酐反應(yīng)得到系列主鏈含大側(cè)基異丙基及大吊環(huán)結(jié)構(gòu)的非共平面聚酰亞胺。對(duì)所得聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征,結(jié)果表明聚酰亞胺具有較好的溶解性、光學(xué)透明性、機(jī)械性能及介電性能;(2)用2-異丙基苯胺分別和3,4-二氟苯甲醛和對(duì)三氟甲基苯甲醛反應(yīng)得到2種新的二胺單體(3,3′-二異丙基-4,4′-二胺基苯基-3′′,4′′-二氟甲苯和3,3′-二異丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-三氟甲基甲苯),通過(guò)紅外、核磁和質(zhì)譜等對(duì)單體進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征;然后和商品化的二酐通過(guò)一步高溫縮聚法反應(yīng)得到一系列主鏈含氟、大側(cè)基異丙基和非共平面結(jié)構(gòu)新型聚酰亞胺。結(jié)果表明聚合物溶解性能及光學(xué)性能得到明顯改善,同時(shí)對(duì)其熱性能和疏水性能也進(jìn)行了探究;(3)用4-苯基苯甲醛和2-異丙基苯胺合成得到一種帶大吊環(huán)和側(cè)基異丙基的扭曲非共平面芳香二胺單體:3,3′-二異丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-苯基甲苯。以間甲酚為溶劑,通過(guò)高溫縮聚得到一系列分子鏈不規(guī)整的PIs,對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。結(jié)果顯示PIs具有優(yōu)異的溶性性能,常溫下甚至能溶于低沸點(diǎn)二氯甲烷和丙酮等溶劑,同時(shí)在維持熱穩(wěn)定性的同時(shí),具有較好的力學(xué)、光學(xué)及介電性能。
【關(guān)鍵詞】:聚酰亞胺 非共平面結(jié)構(gòu) 溶解性 光學(xué)透明性
【學(xué)位授予單位】:桂林理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O633.22
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-19
- 1.1 聚酰亞胺概述9
- 1.2 聚酰亞胺改性研究進(jìn)展9-13
- 1.2.1 分子鏈中引入大的側(cè)基9-10
- 1.2.2 分子鏈中引入非共平面結(jié)構(gòu)10-11
- 1.2.3 分子主鏈上引入含氟基團(tuán)11
- 1.2.4 分子主鏈上引入柔性基團(tuán)11-12
- 1.2.5 共聚及超支化聚酰亞胺12-13
- 1.3 聚酰亞胺的合成方法13-14
- 1.3.1 溶液縮聚法13-14
- 1.3.2 界面縮聚法14
- 1.3.3 熔融縮聚法14
- 1.3.4 氣相沉積法14
- 1.4 聚酰亞胺的性能和用途14-17
- 1.4.1 聚酰亞胺的性能14-16
- 1.4.2 聚酰亞胺的應(yīng)用16-17
- 1.5 本課題研究目的和研究?jī)?nèi)容17-19
- 第二章 含大側(cè)基和吊環(huán)基團(tuán)的可溶高光學(xué)透明型聚酰亞胺的制備與性能研究19-37
- 2.1 前言19-20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分20-24
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器表征20-21
- 2.2.2 單體的合成21-22
- 2.2.3 聚合物的合成22-23
- 2.2.4 聚合物膜的制備23-24
- 2.3 結(jié)果與討論24-36
- 2.3.1 單體的制備與表征24-27
- 2.3.2 聚酰亞胺的制備與表征27-30
- 2.3.3 溶解性測(cè)試30
- 2.3.4 光學(xué)性能測(cè)試30-32
- 2.3.5 熱性能測(cè)試32-34
- 2.3.6 機(jī)械性能測(cè)試34-35
- 2.3.7 介電常數(shù)測(cè)試35-36
- 2.4 本章小結(jié)36-37
- 第三章 新型含氟高可溶性高光學(xué)透明性聚酰亞胺的制備與表征37-54
- 3.1 前言37
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分37-41
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器表征37
- 3.2.2 單體的合成37-39
- 3.2.3 聚合物的合成39-41
- 3.2.4 聚合物膜的制備41
- 3.3 結(jié)果與討論41-52
- 3.3.1 單體的制備與表征41-45
- 3.3.2 聚酰亞胺的制備與表征45-47
- 3.3.3 聚酰亞胺的溶解性47-48
- 3.3.4 聚酰亞胺的熱性能48-50
- 3.3.5 聚酰亞胺的光學(xué)性能50-52
- 3.3.6 聚酰亞胺的疏水性能52
- 3.4 本章小結(jié)52-54
- 第四章 基于 3,3′-二異丙基-4,4′-二胺基苯基-4′′-苯基甲苯單體及其聚合物的研究54-65
- 4.1 前言54
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-57
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器表征54
- 4.2.2 單體的合成54-55
- 4.2.3 聚合物的合成55-57
- 4.2.4 聚合物膜的制備57
- 4.3 結(jié)果與討論57-60
- 4.3.1 單體的制備與表征57-58
- 4.3.2 聚酰亞胺的制備與表征58-60
- 4.4 聚合物的性能測(cè)試60-64
- 4.4.1 聚酰亞胺的溶解性60-61
- 4.4.2 聚酰亞胺的熱性能61-62
- 4.4.3 聚酰亞胺的光學(xué)透明性62-63
- 4.4.4 聚酰亞胺的接觸角測(cè)試63-64
- 4.5 本章小結(jié)64-65
- 結(jié)論65-66
- 參考文獻(xiàn)66-71
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷、申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
- 致謝72
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 錢伯章;;聚酰亞胺國(guó)內(nèi)外發(fā)展分析[J];國(guó)外塑料;2008年11期
2 姚盼;張秋禹;陳營(yíng);吳廣磊;卓龍海;;可溶性聚酰亞胺制備研究進(jìn)展[J];工程塑料應(yīng)用;2013年05期
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本文編號(hào):478778
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