二胺结构对聚亚胺vitrimer材料性能的影响

利用对苯二甲醛和三(2-氨基乙基)胺分别与己二胺、1,4-二氨基环己烷、对苯二胺和间苯二胺发生席夫碱反应制备了PTI–H,PTI–CH,PTI–pP和PTI–mP四种聚亚胺vitrimer材料,并通过傅里叶变换红外光谱对其结构进行了表征。通过拉伸测试和动态热机械分析测试研究了二胺结构对聚亚胺vitrimer材料物理力学性能的影响。结果表明,具有刚性结构、较高交联密度的PTI–CH和PTI–mP展现出高的拉伸强度(≥55 MPa)、储能模量(>1.8 GPa)和低断裂伸长率(≤36%);具有刚性苯环结构但交联密度较低的PTI–pP具有最高的断裂伸长率(55.9%)和低的拉伸强度(38 MPa)、储能模量(1.77 GPa);具有柔性脂肪链结构、较低交联密度的PTI–H显示最低的拉伸强度(30.9 MPa)、储能模量(1.68 GPa)和较高的断裂伸长率(51.2%)。四种聚亚胺材料在玻璃化转变温度方面的排序为PTI–CH(86℃)>PTI–mP(84℃)>PTI–H(67℃)>PTI–pP(63.8℃)。四种聚亚胺材料在较低温度(120℃)下可重塑,经过两次重塑后,PTI–H的拉伸强度无明显降低,PTI–CH,PTI–pP和PTI–mP的拉伸强度有所提高,但四种材料的断裂伸长率均下降。

含芴基结构二胺单体的合成及其对环氧树脂固化物热稳定性的影响

采用分子设计的方法,以9,9-双(4-羟基苯基)芴和4-氯硝基苯为原料,经两步反应,成功制备9,9-双(4-胺基苯氧基苯基)芴(FLDA)。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)及元素分析对含芴基结构二胺单体的化学结构进行了表征。采用FLDA单体替代部分DDS对环氧树脂进行固化,固化物TG研究表明,芴基Cardo环结构的存在,提高了固化树脂的热稳定性,随着FLDA含量的增加,树脂固化物的初始分解温度及残炭率均显著提高。

基于生物质小分子的三甲基取代脂环结构衍生二胺及其聚酰亚胺材料研究

以生物质小分子天然-(D)-樟脑为原料,合成了一种含脂环结构衍生二胺1,3-双(4-氨基苯甲酰氧基甲基)-1,2,2-三甲基环戊烷(BABMT),将其与两种芳香结构二酐(BPDA和ODPA)聚合制备半脂环结构聚酰亚胺(PI)膜,并与芳香结构二胺二甲基联苯二胺(DMB)与芳香结构二酐(BPDA和ODPA)制备的全芳香结构PI膜进行了热性能、力学性能、光学性能和溶解度的比较。结果表明:半脂环结构PI膜保持了良好的热性能,玻璃化转变温度(T_(g))分别为281℃和236℃,5%失重温度(T_(d5))不低于390℃。半脂环结构PI膜同时也保持了良好的力学性能,拉伸模量分别为2130 MPa和2410 MPa,拉伸强度分别为109.0 MPa和97.9 MPa,断裂伸长率分别为7.7%和11.0%。与全芳香结构PI膜相比,半脂环结构PI膜具有更好的透明性,在500 nm处的透光率超过78%,此外,半脂环结构PI膜在普通有机溶剂中的溶解度优于全芳香结构PI膜。广角X射线衍射结果表明,半脂环结构PI膜均为无定形结构,而且其链间距大于全芳香族PI膜。

以1,6-己二胺为模板剂的层状磷酸锆晶体的合成与表征

采用水热法合成了以 1,6 己二胺 (HDA)为模板剂的层状磷酸锆晶体 [(HDA)H2 ]0 5[Zr(PO4) (HPO4) ]·1 5H2 O ,并用单晶及粉末XRD ,IR和TG DTA等对其结构和性质进行了表征 .该晶体是由磷酸锆无机层、有机胺以及水分子三部分构成的层状结构 ,层间距约为 1 77nm ,无机层结构为γ 型 .位于有机胺两端的氮与无机层表面部分羟基的氧以氢键连接 ,水分子占据磷酸锆层间的两种位置 .单晶结构模拟得到的XRD谱与从粉末样品采集的XRD谱基本吻合 .此晶体在 180℃下脱去水分子 ,在 2 2 0℃下加热 3h其结构未发生明显变化 ;有机胺模板剂在 2 5 0℃下开始分解 .