【摘 要】
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聚酰亚胺具有优异的综合性能,其制品应用于微电子、航空航天、生物医疗等领域,但溶解性差、难以熔融和颜色深的缺点限制了其在许多方面的应用。为解决这些问题,研究学者们采用分子结构设计来改善聚酰亚胺的性能,结果表明二胺单元中氨基邻位的取代基团对聚酰亚胺的性能有重要影响。然而这些研究中使用的二胺单体结构复杂,未能系统地阐述二胺单元中氨基邻位的取代基团对聚酰亚胺性能的影响。因此,本论文以结构简单的烷基苯为原料
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聚酰亚胺具有优异的综合性能,其制品应用于微电子、航空航天、生物医疗等领域,但溶解性差、难以熔融和颜色深的缺点限制了其在许多方面的应用。为解决这些问题,研究学者们采用分子结构设计来改善聚酰亚胺的性能,结果表明二胺单元中氨基邻位的取代基团对聚酰亚胺的性能有重要影响。然而这些研究中使用的二胺单体结构复杂,未能系统地阐述二胺单元中氨基邻位的取代基团对聚酰亚胺性能的影响。因此,本论文以结构简单的烷基苯为原料,合成了三种氨基邻位含取代基团的间苯二胺型二胺单体,与双酚A型二醚二酐（BPADA）聚合后得到一系列含取代基的聚醚酰亚胺（PEI）,通过对聚合物性能的测试并对比模型聚合物Ultem 1000（PEI-1）,探讨了取代基团对PEI性能的影响。具体工作内容如下:1、单体的合成。以双酚A和N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺（NPI）为原料通过取代、水解/酸化、脱水三步反应合成了二酐单体BPADA,与文献报道相比,简化了分离过程,提高了单体的产率;以烷基苯为原料,通过硝酸-硫酸体系对其进行硝化得到二硝基化烷基苯,再通过水合肼-三氯化铁还原体系对二硝基化物进行还原得到氨基邻位被环己基和多烷基取代的二胺单体。2、含环己基PEI的合成、表征及性能。将二胺单体4-环己基-1,3-苯二胺与BPADA进行缩聚得到含环己基的PEI。GPC、FT-IR和1H NMR测试结果表明所合成的PEI具有较高的分子量且其符合预期结构。溶解性能、热性能、光学性能和力学性能测试结果表明,其溶解性、玻璃化转变温度（Tg）和拉伸强度优于PEI-1,而光学性能和热稳定性不及PEI-1。3、含多烷基PEI的合成、表征及性能。将制备的二胺单体4,6-二甲基-1,3-苯二胺、4,6-二异丙基-1,3-苯二胺和市售2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺与BPADA进行缩聚得到一系列含多烷基的PEI。GPC、FT-IR和1H NMR测试结果表明所合成的PEI具有较高的分子量且符合预期结构。溶解性能、热性能、光学性能和力学性能测试结果表明,多烷基的引入有效提高了PEI的溶解性、Tg和拉伸强度,但降低了其热稳定性和光学性能。
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