新型嵌段聚酰亞胺的合成、結(jié)構(gòu)及性能的研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，聚酰亞胺（PI）由于綜合性能卓越、合成途徑較多、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛和加工方法多等優(yōu)點(diǎn)在眾多特種高性能聚合物中占有絕對(duì)主導(dǎo)地位；目前聚酰亞胺已規(guī)模地應(yīng)用在航空航天、機(jī)車汽車、電子電氣和精密機(jī)械等眾多領(lǐng)域，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”。本文首先對(duì)聚酰亞胺、聚酰亞胺合成方法、熱酰亞胺化、印刷線路板和聚酰亞胺用于印刷線路板的性能要求進(jìn)行全面的綜述。聚酰亞胺由于出色的綜合性能而廣泛用于線路板領(lǐng)域，新材料的研發(fā)為全加成法的實(shí)用提

2、供了可能。為此結(jié)合了前人的研究經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展了合成新型單體制備功能聚酰亞胺及其性能的研究，同時(shí)對(duì)程序化升溫過(guò)程中聚酰胺酸-聚酰亞胺共聚物的分子鏈和微相分離進(jìn)行定性研究，獲得以下結(jié)論：
　?。?）、利用Williamson反應(yīng)將PMA1和PMB1成功合成不對(duì)稱醚PM；以PDA和ODA為二胺單體，s-BPDA和PMDA為二酐單體，采用“兩步法”并對(duì)其程序化升溫，獲得PPOB系列樣品；為滿足印刷線路板相關(guān)性能要求，合成PPOP-PI并以其為

3、空白樣，用不同含量PM替換部分PDA和ODA，成功合成了PM10-PI、PM15-PI和PM20-PI；以PPOP-PAA合成為例，通過(guò)測(cè)試相對(duì)粘度驗(yàn)證了封端聚酰胺酸預(yù)聚物合成高分子嵌段聚酰胺酸的可行性和有效性。
　?。?）、對(duì)PPOB系列樣品通過(guò)元素分析測(cè)試、TG-MS和紅外光譜測(cè)試，在設(shè)置的程序化升溫過(guò)程中，初期NMP未解復(fù)合，酰亞胺化未發(fā)生；155-225°C階段酰亞胺化速率最快，溶劑揮發(fā)速率最快；后期出現(xiàn)“動(dòng)力學(xué)中斷”現(xiàn)象

4、；基于DTG曲線和溫度曲線可知時(shí)間同樣影響亞胺化程度與溶劑的揮發(fā)。分析PPOB系列樣品的溶劑含量和亞胺化程度，可知PAA-PI的Tg在155-225°C階段隨著亞胺化進(jìn)行和溶劑揮發(fā)而快速上升，時(shí)間長(zhǎng)短同樣影響著Tg的變化。通過(guò)XRD和AFM分析PPOB系列樣品的Tg低于程序溫度下分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，嵌段PP和OB因分子鏈段的運(yùn)動(dòng)而形成微相分離；在155-225°C階段分子鏈趨于規(guī)整有序，又可自由活動(dòng)，嵌段PP的結(jié)晶能力在此階段達(dá)到峰值，微相

5、分離變化最明顯。
　　（3）、對(duì)PM10-PI通過(guò)全加成法制備印刷線路板，通過(guò)AFM和SEM觀察銅層邊緣無(wú)毛刺，平整豎直，鍍銅效果呈現(xiàn)精細(xì)化和高效選擇性；對(duì)其鍍銅原理進(jìn)行闡述，并對(duì)PM20-PI進(jìn)行沉積鈀，仍可獲得較好的沉積效果。PPOP-PI的CTE因引入了嵌段PP而降低，隨著PM含量的增大，使得光敏嵌段聚酰亞胺的CTE隨之增大；PM15-PI和PM10-PI在升溫過(guò)程中分別在350°C和285°C處出現(xiàn)拐點(diǎn)，猜測(cè)是PM在高溫下

6、分解，生成活潑自由基使聚合物交聯(lián)。PM的加入降低了樣品的熱穩(wěn)定性，并推測(cè)PPOP-PI與光敏聚酰亞胺懸殊的熱穩(wěn)定性原因應(yīng)為PMB系列的高溫分解；對(duì)PMB1和PM10-PI進(jìn)行TG-MS測(cè)試，分析H2O、CO、NO、CO2及NO2離子流強(qiáng)度曲線，解釋了PM10-PI和PM15-PI出現(xiàn)拐點(diǎn)，證明了PM10-PI相對(duì)于PPOP-PI熱穩(wěn)定性差異為PM結(jié)構(gòu)中PMB1的高溫分解。相對(duì)于Kapton薄膜，引入嵌段PP可增大介電常數(shù)（PPOP-PI