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、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。43875

    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。毕业论文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。

参考文献

[1] Mei-Hui Tsai,Yin-Kai Lin,Chi-Jung Chang,Pei-Chun Chiang,Jui-Ming Yeh, Wei-Ming Chiu, Shih-Liang Huang,Sheng-Chung Ni,Polyimide modified with metal coupling agent for adhesion application[J].Thin Solid Films,2009,517:5333-5337.

[2] Jiu Jiang Zhao,Chen Liang Gong, Shu Jiang Zhang,Yu Shao,Yan Feng Li.Synthesis of a new pyridine-containing diamine and related polyimide[J].Chinese Chemical Letters,2010,21:277–278.

[3] Der-jang Liaw, Kung-li Wang, Ying-chi Huang,et al.Advanced polyimide materials: syntheses,physical properties and applications[J],Progress in Polymer Science, 2012,37( 7):907-974.

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