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摘要:聚酰亚胺是较早用于耐高温结构胶的杂环高分子材料,具有优异的耐热及耐老化性能、化学稳定性能、力学性能、电绝缘性能和耐原子辐射性能,且热膨胀系数小,目前已成为主要的耐高温结构胶之一。然而传统的聚酰亚胺材料中存在电子极化和一定的结晶性,因而其分子链问的相互作用较强,分子链堆积紧密,导致其具有不熔不溶、制成的产品硬而脆等缺点,加之价格昂贵,使其应用受到限制。本研究采用三元共聚的方法将柔性基团引入聚酰亚胺分子中,旨在制备一种成本较低且兼具耐高温性能和粘接性能的聚酰亚胺胶黏剂。以4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)和2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)作为二胺单体,以3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)作为二酐单体,通过三元共聚合成了一系列具有不同BAPP含量的预聚体聚酰胺酸,并利用FT-IR、1H-NMR、TGA、DSC和DTA等手段进行了分析表征。结果表明:原料单体已完全反应生成了聚酰胺酸;聚酰胺酸转化为聚酰亚胺过程中的热失重率约为13%;酰亚胺化反应主要发生在150~280℃的温度范围内;随着柔性单体BAPP含量的增加,聚合物的结晶性降低甚至消失。采用热亚胺化法制备了聚酰亚胺薄膜和胶接件,并利用FT-IR、 TGA、DSC和DMA等手段对其结构及性能进行了分析表征。结果表明:所得聚酰亚胺材料已完全亚胺化,且具有优异的热稳定性,起始热分解温度接近500。C,玻璃化转变温度(Tg)约为300。C;三种共聚型聚酰亚胺在Tg附近很宽的温度范围内均显示出较高的损耗因子,且随BAPP含量的增加而增大。采用单搭接拉伸剪切试验测试了聚酰亚胺胶黏剂的粘接性能,研究了单体种类、二胺单体摩尔配比、反应介质、固含量、待粘接件表面粗糙度、及不同固化工艺等因素对粘接性能的影响。研究结果表明:以MDA:BAPP:BTDA=1:2:3为单体配比并以NMP为反应介质得到的具有25wt%固含量的PI胶黏剂具有较好的室温粘接性能;采用800号砂纸打磨待粘接件,并通过150℃1h+250℃1h+350℃1h的热亚胺化加热工艺进行固化,可以获得具有较高室温拉伸剪切强度的胶接件,最高可达15.58MPa;该聚酰亚胺胶黏剂具有较好的耐高温性能,在250℃、300℃及350℃下的粘接强度分别为4.15MPa、2.45MPa和1.91MPa,能够满足汽车刹车等领域对高温粘接性能的要求。图31幅,表19个,参考文献112篇。