论文部分内容阅读
聚酰亚胺是一类具有突出的耐热性、优良的机械性能、良好的介电性能及出色的化学稳定性的高聚物。合成聚酰亚胺的单体成千上万种,因而聚酰亚胺的分子结构是多种多样的,可以根据不同的应用目的制备不同结构的聚酰亚胺。如:要求热稳定性时,可以选择刚性较强的单体;对溶解性的要求较高时,可以选择带有柔性基团的单体等。因此选择或设计单体合成不同性质的聚酰亚胺以满足特定性能需要。本课题基于前期的探索研究,以体系固含量高、避免微球粘结的非水乳液为聚合体系,选择不同的单体制备高热聚酰亚胺微球。本论文在液体石蜡/司班85/N,N-二甲基甲酰胺/Pluroic-F127组成的非水乳液体系下,以均苯四羧酸二酐(PMDA)、3,3′,4,4′二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PPD)及1,5-二氨基萘(NDA)为单体,首先制备聚酰胺酸乳液,经过化学-热亚胺化得到聚酰亚胺微球。研究结果表明:(1)通过考察黏度与聚合时间的关系,确定聚合时间。结果表明:PAA(BTDA/ODA)、PAA(BTDA/PPD)、PAA(BTDA/NDA)和PAA(PMDA/ODA)最佳反应时间分别为320min、280min、220min、180min。(2)以BTDA为二酐单体,ODA、PPD及NDA为二胺单体,均能制备得到聚酰亚胺微球;同时发现单体结构对微球形貌和平均粒径均有影响。BTDA-ODA合成的微球形貌较好;固含量一定时,聚酰亚胺微球平均粒径顺序:PI (BTDA/ODA)<PI (BTDA/PPD)<PI (BTDA/NDA)。在热性能的考察中,制备的聚酰亚胺均有良好的热稳定性(在空气气氛和氮气气氛下热失重5%的温度均高于495℃);DSC测试表明:PI (BTDA/NDA)、PI (BTDA/PPD)和PI (BTDA/ODA)的玻璃化转转变温度分别为223℃、245℃和261℃。(3)以ODA为二胺单体,PMDA和BTDA为二酐单体,均能得到聚酰亚胺微球;BTDA/ODA合成的微球相貌较好,固含量一定时,聚酰亚胺微球平均粒径顺序:PI (BTDA/ODA)<PI (PMDA/ODA)。在热性能的考察中,亚胺化完全的聚酰亚胺均有良好的热稳定性(在氮气气氛下热失重5%的温度均高于495℃),并且随着最高酰亚胺化温度的提高,聚酰亚胺的热稳定性提高;DSC测试表明:PI (PMDA/ODA)和PI (BTDA/ODA)的玻璃转化温度分别为239℃和223℃(4)通过红外分析产物进行了表征。红外分析表明:仅经化学亚胺化处理的聚酰亚胺亚胺化不完全,必须经进一步的热处理才能使完全亚胺化;热亚胺化程度与热亚胺化温度和时间均有一定关系。