BAPP型聚酰亞胺的合成及表征.pdf

1、本文首先合成了二氨單體2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)。再以二苯醚3，3’，4，4’-四甲酸二酐(ODPA)或二苯酮四甲酸二酐(BTDA)作為二酐單體，以BAPP作為二胺單體經(jīng)兩步法合成了聚酰亞胺單體。對聚酰胺酸及聚酰亞胺的性能進(jìn)行了表征，并對聚酰胺酸的亞胺化過程進(jìn)行研究。 以雙酚A和對氯硝基苯為單體，通過親核取代反應(yīng)制得二硝基化合物2，2-雙[4-(4-硝基苯氧基)苯基]丙烷(BNPP)。由BNPP在P

2、d/C催化劑的作用下，通過氫化還原得到二氨單體BAPP，并采用FT-IR、<'1>H-NMR和元素分析等方法對單體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明合成的單體具有預(yù)期的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并且純度較高。利用雙浴式熔點(diǎn)測定儀和DSC兩種方法測定二氨單體的熔點(diǎn)為129.4℃(DSC峰值)。 以O(shè)DPA或BTDA作為二酐單體，以BAPP作為二胺單體，以二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，在室溫或低溫下溶液縮聚合成聚酰胺酸溶液。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為15小時(shí)左右

3、時(shí)，所得到的聚酰胺酸的特性粘度達(dá)到了最大。聚酰胺酸貯藏穩(wěn)定性差，隨著貯藏溫度的升高其降解速率加快。利用in situ FTIR和DSC測定了ODPA/BAPP聚酰胺酸的熱環(huán)化過程。結(jié)果表明，在升溫?zé)岘h(huán)化的初始階段，聚合物環(huán)化的同時(shí)部分分子鏈斷裂成酐、胺端基分子鏈，薄膜變脆；隨著溫度的進(jìn)一步提高，酐、胺端基鏈義重新鏈合，薄膜重新具有韌性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BAPP型聚酰胺酸環(huán)化成聚酰亞胺的過程為一級反應(yīng)。利用DSC對聚酰亞胺的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)

4、現(xiàn)在溶液中亞胺化的聚酰亞胺樣品(L)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為220℃，而固態(tài)熱亞胺化的聚酰亞胺樣品(S)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為235℃，表明不同的酰亞胺化環(huán)境對產(chǎn)物的性能產(chǎn)生了明顯的影響。通過DSC、DMA、TGA等手段對合成的兩種聚酰業(yè)胺(ODPA/BAPP)和(BTDA/BAPP)的熱性能進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上述兩種聚酰亞胺具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(240℃左右)和很好的熱穩(wěn)定性，當(dāng)溫度升高至502-578℃左右時(shí)，其熱失重僅為10﹪。力學(xué)性能