聚硫醚酰亚胺共聚物的合成与表征
文献类型：学位论文
| 作者 | 朱光辉 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-30 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 方省众 |
| 关键词 | 聚硫醚酰亚胺 吡啶 苯腈 共聚 离子聚酰亚胺 |
| 中文摘要 | 聚酰亚胺是一类重要的耐热性高分子材料，其优异的综合性能使其在航空航天、 微电子工业等诸多领域得到了广泛的应用。本课题组所开发的聚硫醚酰亚胺是一种以 氯代苯酐为原料，通过芳香亲核取代反应制备的新型热塑性聚酰亚胺，具有良好的热 稳定性、机械性能、溶解性能和可熔融加工的特点。通过共聚引入吡啶、氰基等功能 性基团到聚酰亚胺分子结构中，不仅可以调节聚合物的综合性能、降低聚合物的制备 成本，而且还可以得到聚合物链上带有潜在功能性基团的聚合物。因此，本论文主要 就以下方面开展研究工作： 一、以3,3'-二甲基-双(4-氯代酰亚胺)-4,4'-二苯甲烷(4-DCPI)、2,6-二氯吡啶、硫 磺为原料，通过芳香亲核取代反应制备了聚吡啶硫醚酰亚胺共聚物，通过调节固含量、 反应助剂的用量等反应条件得到了最高比浓对数粘度0.30 dL/g 的聚合物；而2,6-二 氯吡啶与硫磺聚合仅能得到比浓对数粘度0.18 dL/g 左右的低聚物。通过小分子模拟， 提出了2,6-二氯吡啶与硫负离子反应的过程中出现了共振结构的可能机制，这种共振 结构降低了单体的反应活性，因此限制了聚合物的粘度。 二、针对上述假设，对2,6-二氯吡啶进行了氧化处理，反应以过氧化氢为氧化剂， 在三氟乙酸中回流3 h，经过沉淀、萃取制备了2,6-二氯吡啶氮氧化物。2,6-二氯吡啶 氮氧化物结构中含有离子基团，为离子化合物。通过设计2,6-二氯吡啶氮氧化物与4- 巯基酞酰亚胺的小分子模拟反应，发现2,6-二氯吡啶氮氧化物可以解决与硫负偶联反 应过程中产生的共振结构，导致活性降低的问题。 三、以3,3'-二甲基-双(4-氯代酰亚胺)-4,4'-二苯甲烷、2,6-二氯吡啶氮氧化物、4,4'- 二巯基二苯砜为原料，通过芳香亲核取代反应制备了一系列离子型的聚酰亚胺共聚 物，表征了共聚物的热性能和溶解性能。结果发现，反应中添加了2,6-二氯吡啶氮氧 化物所得的聚酰亚胺的溶解性得到了很大的改善，不仅能在室温下溶于NMP、DMF、 DMAc等极性非质子溶剂，而且又能溶于CHCl3和吡啶，并且有很好的热性能。 四、以3,3'-二甲基-双(4-氯代酰亚胺)-4,4'-二苯甲烷、2,6-二氯苯腈、硫磺为原料， 通过亲核取代反应制备了聚芳硫醚腈酰亚胺共聚物，通过调节3,3'-二甲基-双(4-氯代 酰亚胺)-4,4'-二苯甲烷与2,6-二氯苯腈的比例，获得了苯腈摩尔含量0~80 %的共聚酰 亚胺。 研究了不同的苯腈含量对共聚物溶解性、耐热性、结晶性等性能的影响。结 i 摘要 果表明，随着苯腈含量的增加，共聚物的溶解性变差，玻璃化转变温度逐渐降低，高 苯腈含量时出现部分结晶。文中还研究了共聚物的热交联性能，发现该结构的共聚物 经过280 oC高温处理后发生交联，交联后聚合物的溶解性大大降低，玻璃化转变温度 有所升高。 五、以混合ODA 双氯代酞酰亚胺、2,6-二氯苯腈、硫磺为原料，通过亲核取代 反应制备了聚芳硫醚腈酰亚胺共聚物，通过调节双氯代酞酰亚胺与2,6-二氯苯腈的比 例，获得了苯腈摩尔含量0~70 %的共聚酰亚胺，通过红外谱图确认了他们的结构， 通过溶解性、耐热性、力学性能、结晶性能、流变性能、亲水性等参数研究了不同的 苯腈含量对共聚物性能的影响。结果发现，随着苯腈含量的增加，共聚物的溶解性逐 渐变差，玻璃化转变温度逐渐降低，力学性能和耐热性能基本保持不变，流变性能和 亲水性逐渐改善，苯腈摩尔含量达到70%时聚合物仍为非晶结构。该结构的共聚物没 有出现明显的交联现象，表现出很好的稳定性 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-07-21 |
| 源URL | [http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/523]  |
| 专题 | 宁波材料技术与工程研究所_硕/博士论文成果 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱光辉. 聚硫醚酰亚胺共聚物的合成与表征[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：宁波材料技术与工程研究所
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