三維交聯(lián)全芳香聚酰亞胺的合成與性能研究.pdf

1、從上世紀(jì)60年代開始，芳香聚酰亞胺由于其性能優(yōu)異，合成方便得到了廣泛的應(yīng)用。近年來具有多孔結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺在微電子領(lǐng)域以及氫氣儲能領(lǐng)域成為了研究的熱點。交聯(lián)聚酰亞胺具有同時保證空間規(guī)整性以及良好的耐熱耐腐蝕性的優(yōu)點，受到了越來越多的關(guān)注。 本文以一種剛性的四官能團(tuán)單體四(4-氨基苯基)甲烷(TAPM)作為交聯(lián)核，與另一種剛性二官能團(tuán)單體2，5-二乙酯基-1，4-對苯二甲酸(ECTA)，分別采用離子鍵超分子自組裝以及溶膠凝膠法兩種方

2、法得到具有一定空間結(jié)構(gòu)的聚酰胺預(yù)聚體，s-PEA和g-PEA，并通過亞胺化最終得到交聯(lián)網(wǎng)狀的聚酰亞胺，s-PI和g-PI。采用FTIR，1H NMR，質(zhì)譜，以及熔點測試對單體，聚酰胺預(yù)聚體，聚酰亞胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。使用廣角X射線衍射(WXRD)考察了預(yù)聚體的空間形態(tài)。采用FTIR跟蹤超分子自組裝過程。通過DSC，TGA，F(xiàn)TIR對預(yù)聚體亞胺化過程進(jìn)行了跟蹤。 對超分子自組裝方法進(jìn)行FTIR跟蹤表明，極性非質(zhì)子溶劑中TAPM

3、的氨基在ECTA的羧基作用下產(chǎn)生質(zhì)子化，二者形成離子鍵。質(zhì)子化程度隨反應(yīng)時間延長增加，組裝分子增大，溶解度降低，最終形成s-PEA。對s-PEA空間形態(tài)進(jìn)行的WXRD測試可以看出得到的交聯(lián)結(jié)構(gòu)具有很好的空間規(guī)整性。對s-PEA和g-PEA亞胺化進(jìn)行的FTIR，DSC，TGA跟蹤表明，兩種預(yù)聚體的亞胺化機(jī)理不同，前者包括離子鍵轉(zhuǎn)換為共價鍵形成聚酰胺，是一種定向聚合。這就導(dǎo)致二者固化動力學(xué)具有較大差異，固化工藝也有一定區(qū)別。采用WXRD分析