聚酰亚胺(PI)是一种高分子材料,由二胺、二酐单体经聚合反应合成。有着良好的热稳定性、化学稳定性等优异性能。PI种类形式多样,目前被广泛应用于航空航天、微电子、军事等多种领域,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。然而,此类聚合物由于本身分子结构的特性,导致了其在应用方面存在着局限性。主要表现在两个方面:1、溶解能力差;2、难熔融,不易热塑加工成型。为了解决这些缺点,本论文利用咪唑类离子液体良好的溶解性,为合成可溶可熔型聚酰亚胺提供了一种新方法。以4,5-二羟甲基-2-苯基-1H咪唑(PDHmI)、溴代正丁烷、溴代十二烷等为主要原料,通过设计引入咪唑类离子液体结构,共合成四种二胺单体(NH2-PDHmI);然后与对苯二胺(PDA)、均苯四甲酸酐(PMDA)采用热亚胺化法制备了不同比例的聚酰亚胺,系统地研究了单体及聚酰亚胺的物理化学性质。主要得到以下结论:(1)在常温下,NH2-PDHmI都呈现非结晶结构。且都具有较好的热稳定性,表现为较低玻璃化转变温度,热分解温度达到270℃以上。(2)当NH2-PDHmI添加量为100%时,XRD结果表明PI为无定型聚合物,随着NH2-PDHmI的减少,PDA含量的增加,PI逐渐表现出部分结晶。并且,具有良好的热稳定性,聚合后热分解温度明显提升,大于300℃。粘流温度不高于250℃,易热塑加工成型。(3)通过TEM分析表明:PI大分子的微观结构呈树枝状。PI的EPMA结果表明:NH2-PDHmI与PMDA二者分布均匀。PI的XPS结果表明了PI中存在着C、N、O、F、B等特定元素,通过结合能确定了分子中化学键的类型。(4)PI表现出良好的溶解性能,在室温下可溶于常见高沸点的极性溶剂,如DMAC,也可溶于低沸点的溶剂,如THF。当NH2-PDHmI添加量为100%时,溶解性能最佳。接触角测试结果表明:随着NH2-PDHmI添加比例的减少,接触角逐渐增大,材料表现为疏水性。(5)PI的离子电导率随着温度的升高而增加,4-75-PI-BF4在80℃时电导率最高(4.59×10-4Scm-1),绝大多数PI的电化学稳定窗口达到3-4V。(6)PI的抗菌性试验结果表明:聚酰亚胺对大肠杆菌有一定的抗菌效果。