共聚聚酰亚胺的制备及性能研究(2)

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在中国，聚酰亚胺产品绝大部分为聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜主要应用于柔性覆铜板和绝缘材料。国内大多数企业都采用普通流延法，产品低端，而我国用于柔性覆铜板领域的聚酰亚胺薄膜大部分仍依赖进口4。

近年来，各个领域对聚酰亚胺材料性能的要求更高，虽然PI 具有一系列性能，但大多数的PI 存在不溶解不熔化论文网、反应温度高、成型压力大、工艺要求高等缺点5，因此应用在很多方面受到限制。为此，人们研究的聚焦在聚酰亚胺性能的改良。PI 改性的主要方法 6-7包括结构改进、共混改良、共聚改性、填充改性。

虞鑫海等8-10分别用不同单体4,4＇- 二氨基二苯醚（ODA），4,4＇- 双（4- 氨基苯氧基）-3，3＇，5，5＇- 四甲基联苯（BATMBP）1，4- 双（4- 氨基苯氧基）-2，5- 二特丁基苯（14BAPODTB），和4，4＇- 双（4- 氨基苯氧基）二苯硫醚（DADPSE）与均苯四甲酸二酐（PMDA）进行反应，得到聚酰胺酸溶液，经涂膜、亚胺化后，制得了不同单体合成的PI 薄膜。测定14BAPODTB—PI 薄膜与甘油、去离子水、l- 溴化萘、乙二醇的接触角分别为65.0°，70.2°、7.7°、48°。BATMBP／PMDA–PI 薄膜与去离子水的接触角为97.5°，与甘油的接触角为81.0°，与1- 溴化萘的接触角为44.5°，乙二醇的接触角依次为69.2°。DADPSE／PMDA–PI 薄膜的玻璃化转变温度（Tg）为287.0℃。孔翠丽等11 研制了一种新型的聚酰亚胺薄膜，以2，2– 双［4（4–氨基苯氧基）苯基］丙烷（BAPP）和二苯醚四甲酸二酐（OPDA）做为单体。用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和差示扫描量热（DSC）对这个材料进行分析，其断裂伸长率为29%，玻璃化转变温度为226℃。M．Ghaemy 等12以2-（4- 氨基苯基）咔唑合成的N-[4-（9 氢- 咔唑-9- 基）苯基]-3，5- 二氨基苯甲酰胺和四羧酸二酐为原料合成芳香族聚酰亚胺薄膜。通过分析得PI固定的黏度为0.38～0.46 dL／g，它的溶解性良好，在N- 甲基吡咯烷酮、吡啶、二氧己烷和二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺等溶剂都能很好的溶解。用DSC 进行测试，其Tg 在277～288℃左右。热重分析显示聚合物是比较稳定的。550℃的热失重稳定在10%。

陈建升等13利用含氟苯乙炔苯胺封端剂，合成了分子量为5 000新型含氟PI 树脂3FPA–PI–50，实验结果表明，该树脂的溶液具有非常好热氧化性稳定性，在室温下稳定性良好。介电常数（2.92）和介电损耗（0.004）与吸水率（0.81%）都比较低。固化后树脂的用差示扫描量热（DSC）分析Tg 为404℃，530℃时热失重为5%。杨海霞等14用吡啶环和三氟甲基取代PI 分子结构中苯侧基，合成所得的PI薄膜具有非常好的耐热性能和透光性能*优尔`文~论|文/网www.youerw.com。利用傅立叶红外光谱仪、核磁共振（NMR）、质谱分析，表明薄膜的Tg 为280℃，在580℃开始分解温度，700℃时的质量保持率为64.5%。改性所得的薄膜相比于未改性的薄膜具有优异的综合性能，因此在电子、液晶显示器等领域具有广泛的应用。

Shao Lu 等15研究了利用乙二胺（EDA）改良PI 的性能。利用EDA 改性过的聚酰亚胺薄膜相比于为改性的薄膜渗透性降低，其气体分离性增加，塑化特性提高。由于CO2 和仲胺之间的作用力，使EDA 交联的PI 对CO2／CH4 混合气体的分离性比纯的PI 对CO2／CH4 气体的分离性高。在实际分离过程中改性的PI 具有更好的性能。

1.3研究意义及主要内容

现有的PI 树脂体系无论从成型工艺还是加工方法都无法满足日益增加的高新技术的要求。因此寻求开发新型聚酰亚胺材料的工艺方法无疑对PI树脂体系的完善，对相关高新技术的发展都具有重要的推动作用。本课题采用不同的芳香族二胺单体BAPS、BABP、ODA与芳香族二酐PMDA、SBPDA进行均聚和共聚，通过溶液聚合和流涎成型的方法制备得聚酰胺酸和聚酰亚胺薄膜，研究聚合单体、共聚组成等因素对聚酰亚胺力学性能、热性能的影响，以此寻求制备优异性能聚酰亚胺的工艺方法。