侧基取代对羟基芴Cardo结构聚酰亚胺性能的影响

以含羟基芴Cardo结构的二胺和双酚A型二酐为基材,通过一步化学亚胺化法制备出羟基芴Cardo结构聚酰亚胺(PI-OH),再通过其侧羟基的酰氧化或硅醚化反应制备出低极性、大体积的丙酰氧侧基芴Cardo结构PI(PI-OA)和叔丁基二甲基硅醚侧基芴Cardo结构PI(PI-OSi),系统研究了侧基取代对PI-OH溶解性、光学性能和介电性能等的影响。结果表明:侧基的极性和体积较大程度影响了PI薄膜的各项性能,相较于PI-OH,PI-OA和PI-OSi表现出更好的溶解性能、更高的透光率和更低的介电常数,二者可溶于二氯甲烷、丙酮等低极性低沸点溶剂,在450 nm的透光率分别高达86.7%和85.2%,介电常数分别低至2.75和2.63(1 MHz);由于低极性、大体积取代基团的引入,PI-OA和PI-OSi的玻璃化转变温度下降、热膨胀系数增大。

芴基Cardo型聚亚胺酮的分子结构模拟、合成及性能

以9,9-双-(3-R-4-氨基苯基)芴(R=H,CH3,F)和1,4-双-(4'-溴苯酰基)苯为单体,通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应,缩聚合成了芴基Cardo型聚亚胺酮(PIKF).利用MS软件对其分子结构进行模拟,并通过1H NMR和FTIR等方法进行表征,结果与目标产物吻合.利用凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热(DSC)和热重(TG)等方法对其物理性能进行测试,结果表明,该类聚合物分子量较高(Mw>3.5×104),Cardo结构的存在赋予其较高的玻璃化转变温度(Tg>215℃)和良好的热稳定性(5%失重温度T5%>400℃);X射线衍射(XRD)结果显示含芴聚亚胺酮为无定形结构,具有良好的溶解性能.UV-Vis吸收光谱峰值(λmax)为271和369 nm,最大荧光发射波长分别为491和522 nm.

一种含呫吨和萘环结构的可溶性聚酰胺的合成与性能

由9,9-二(4-羟基苯基)呫吨和对氯硝基苯反应制得二硝基化合物,继而用水合肼/钯碳将其还原得到二胺——9,9-二(4-氨基苯氧基苯基)呫吨(BAPX)。采用Yamazaki聚合体系,将BAPX与1,4(或2,6)-萘二酸进行缩聚合成了两种新型含呫吨和萘环结构的聚酰胺,二者均为无定型结构,其特性黏度、玻璃化转变温度(Tg)分别为0.98dL/g和1.0dL/g、295℃和302℃。在氮气和空气气氛中,10%的热失重温度(Td10)均在505℃以上,在氮气中,800℃时的残炭率大于65%;在常温下易溶于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和间甲酚等极性溶剂中,可通过溶液浇铸成透明、韧性的薄膜,膜的拉伸强度、断裂伸长率和杨氏膜量依次分别为105MPa和110MPa、13.1%和13.3%、2.88GPa和3.05GPa。

含氰基和芴Cardo环结构双马来酰亚胺的设计合成和性能

使用9,9′-双(4-羟基苯基)芴和2,6-二氯苯甲腈为原料,合成了含有氰基和芴基结构的n≈1寡聚双马来酰亚胺(PFCBMI);使用红外光谱(FITR)和1H NMR等手段表征和分析了中间体和目标产物的化学结构。使用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了PFCBMI的固化反应和固化物的热稳定性,还研究了PFCBMI/BDM共聚树脂。动态DSC的结果表明:随着PFCBMI含量的提高其固化特征参数均逐渐增大;TGA的结果表明:随着PFCBMI含量的提高交联密度降低使PFCBMI/BDM树脂体系的热分解特征参数均有所降低;动态热机械分析(DMA)结果表明:PFCBMI/BDM树脂基复合材料的储能模量约为10 GPa,玻璃化转变温度高于470℃,具有优异的耐热性。

链延长型芳杂环双马来酰亚胺树脂的合成及性能

从分子结构出发,设计合成了含酞/芴Cardo环结构、1,3,4-噁二唑不对称结构共计3类10种新型链延长型双马来酰亚胺(BMI),采用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)、动态力学分析仪(DMA)等技术表征了BMI树脂的化学结构、固化行为以及固化物的热稳定性和动态力学性能,探讨了分子结构与性能关系.研究结果表明含酞(芴)Cardo结构BMI在普通低沸点有机溶剂中具有良好的溶解性能;含1,3,4-噁二唑结构BMI由于具有不对称分子结构导致两端官能团反应活性存在明显差异;3类BMI的固化物均具有优异耐热性和热稳定性.