混合酰亚胺化方法制备BTDA/ODA型聚酰亚胺薄膜的聚集态结构的研究

采用两步法首先合成聚酰胺酸,然后经热酰亚胺化和混合酰亚胺化工艺制备了BTDA/ODA型的PI-1和PI-2两种聚酰亚胺薄膜。偏光显微镜观察PI-1膜为无定形的,而PI-2膜发现类似"井"型的网状织构,出现了典型的黒十字消光的球晶形貌,球晶直径为0.02～0.03mm,结晶面密度较低,仅为3个/mm2。同时,从PI-2膜的原子力显微镜的相图中观察到,由于链段的有序排列,出现了明暗两个部分,球晶排列形成亮带,无定形部分形成暗带,也构成"井"状,与偏光显微镜观察结果一致,从而证明了有序结构的存在。X-衍射分析表明PI-2膜的有序度高于PI-1膜,另外PI-2膜在2θ=3.115°又出现了一个明显的衍射峰,计算的层间距d=2.83nm,说明经过混合酰亚胺化制备的PI-2膜还生成了一种层状有序结构。其原因在于PI-2体系在经过化学酰亚胺化后形成了部分结构规整的PI链段,起晶核作用,从而导致聚集态有序结构的形成。