改性三元共聚亚胺的研究

改性三元共聚亚胺的研究

论文摘要

聚酰亚胺是一类分子主链上含有酰亚胺环的高分子材料,具有卓越的机械、介电、绝缘、耐辐射、耐腐蚀、耐高低温等性能,是有机高分子材料中综合性能最好的材料之一。目前已在薄膜、粘合剂、涂料、层压复合材料和模塑料等各领域得到了广泛的应用。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经被人们所认识。但其也存在一些缺点,如熔点太高,不溶于大多数有机溶剂,加工困难,粘结性能差,易水解,吸水性较高,热膨胀系数较大,成本高等。另外,聚酰亚胺的数量、品种虽然很多,但目前尚缺少综合性能优异的聚酰亚胺材料。因此,对PI的合成及改性一直是人们研究的热点。本文用均苯四甲酸二酐、4,4′-二苯醚四甲酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚作为单体,以N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮作为溶剂通过低温共缩聚合成了三元共聚型聚酰亚胺;或者用单体3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐、4,4′-二氨基二苯醚、对苯二胺在同样条件下合成了三元共聚型聚酰亚胺。研究不同单体的配比、反应温度与反应时间对共缩聚反应的影响,确定了共缩聚反应的工艺条件。同时,利用各种分析仪器,对所合成的试样进行分析,确定其耐热性能指标,粘结性能、材料的柔韧性等。分别与相应的两种二元聚合物进行比较,观察共聚物的性能。在本研究中,引入第三种单体的目的在于破坏了分子链的规整性和对称性,使其结晶倾向减小,分子链的柔顺性增加,提高聚酰亚胺的柔韧性和粘结性能,改善聚酰亚胺的加工性能,扩大聚酰亚胺的应用范围。研究结果表明,第三单体的引入确实使所合成的三元共聚物的性能得到了改善。与二元聚酰亚胺相比较,此三元共聚型聚酰亚胺的柔韧性、粘结性等性能都有所提高。这也是本论文的创新之处。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 聚酰亚胺的发展状况
  • 1.3 本课题研究的意义
  • 1.4 聚酰亚胺的合成方法
  • 1.4.1 缩聚型聚酰亚胺
  • 1.4.2 加聚型聚酰亚胺
  • 1.5 本课题研究思路和主要工作内容
  • 1.6 本章小节
  • 第2章 实验部分
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验用原材料
  • 2.3 实验设备
  • 2.4 三元共聚的制备
  • 2.4.1 合成单体的选择
  • 2.4.2 两种二酐与一种二胺的共聚物合成
  • 2.4.3 两种二酐与一种二酐的共聚物合成
  • 2.4.4 反应示意式
  • 2.5 合成工艺条件的选择
  • 2.5.1 单体配比的选择
  • 2.5.2 反映温度的选择
  • 2.5.3 反映时间的选择
  • 2.5.4 亚胺化工艺条件
  • 2.5.5 三元共聚物的测试结果
  • 2.6 实验结果与讨论
  • 2.6.1 实验结果
  • 2.6.2 讨论
  • 2.7 本章小节
  • 第3章 性能测试与分析
  • 3.1 共聚酰亚胺的结构表征
  • 3.2 亚胺化温度的影响
  • 3.3 试样的粘结力测试
  • 3.4 共聚酰亚胺的耐热性能
  • 3.5 共聚酰亚胺的柔韧性
  • 3.6 固体含量的测定
  • 3.7 粘度的测定
  • 3.8 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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