《BAPP型聚酰亚胺的合成及表征》由会员分享，可在线阅读，更多相关《BAPP型聚酰亚胺的合成及表征（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、东华大学硕士学位论文摘要B A P P 型聚酰亚胺的合成及表征摘要聚酰亚胺是典型的高性能聚合物，具有其较好的力学性能、较高的热稳定性、优越的耐辐射性能及介电性能等，可望在非常严酷的环境中使用，如原子能工业、航空航天、军事等高技术领域。本论文首先合成了二氨单体2 ，2 双 4 ( 4 氨基苯氧基) 苯基】丙烷( B A P P ) 。再以二苯醚3 ，3 ，4 , 4 四甲酸二酐( O D P A ) 或二苯酮四甲酸二酐( B T D A ) 作为二酐单体，以B A P P 作为二胺单体经两步法合成了聚酰亚胺单体。对聚酰胺酸及聚酰亚胺的性能进行了表征，并对聚酰胺酸的亚胺化过程进行研究。以双酚A 和
2、对氯硝基苯为单体，通过亲核取代反应制得二硝基化合物2 ，2 一双 4 ( 4 一硝基苯氧基) 苯基】丙烷( B N P P ) 。由B N P P 在P d C 催化剂的作用下，通过氢化还原得到二氨单体B A P P ，并采用F I R 、1 H N M R 和元素分析等方法对单体的结构进行表征。结果表明合成的单体具有预期的化学结构，并且纯度较高。利用双浴式熔点测定仪和D S C 两种方法测定二氨单体的熔点为1 2 9 4 ( D S C 峰值) 。以O D P A 或B T D A 作为二酐单体，以B A P P 作为二胺单体，以二甲基乙酰胺( D M A c ) 为溶剂，在室温或低温下溶液
3、缩聚合成聚酰胺酸溶液。实验发现当反应时间为1 5 小时左右时，所得到的聚酰胺酸的特性粘度达到了最大。聚酰胺酸贮藏稳定性差，随着贮藏温度的升高其降解速率加快。利用i ns i t uF T I R 和D S C 测定了O D P A B A P P 聚酰胺酸的热环化过程。结果表明，在升温热环化的初始阶段，聚合物环化的同时部分分子链断裂东华大学硕P 学位论文成酐、胺端基分子链，薄膜变脆；随着温度的进一步提高，酐、胺端基链又重新链合，薄膜重新具有韧性。实验发现B A P P 型聚酰胺酸环化成聚酰亚胺的过程为一级反应。利用D S C 对聚酰亚胺的性能进行了研究，结果发现在溶液中亚胺化的聚酰亚胺样品(
4、L ) 的玻璃化转变温度为2 2 0 ，而固态热亚胺化的聚酰亚胺样品( s ) 的玻璃化转变温度为2 3 5 ，表明不同的酰亚胺化环境对产物的性能产生了明显的影响。通过D S C 、D M A 、T G A 等手段对合成的两种聚酰亚胺( O D P A B A P P ) 和( B T D A B A P P ) 的热性能进行表征。实验发现上述两种聚酰亚胺具有较高的玻璃化转变温度( 2 4 0 C 左右)和很好的热稳定性，当温度升高至5 0 2 5 7 8 左右时，其热失重仅为1 0 。力学性能测试发现，聚酰亚胺具有很好的热塑性：O D P A B A P P 型聚酰亚胺的断裂伸长为2 9 ，
5、B T P A B A P P 型聚酰亚胺的断裂伸长为1 3 。由于分子结构中含有C ( C H 3 ) 2 、一o 及 C = O 等侧链或链锻，使得我们合成的两种聚酰亚胺的溶解性能得到了明显的改善，在N M P 、D M A c 、D M F 和m c r e s o l中具有一定的溶解度。关键字：高性能聚合物，聚酰亚胺，热亚胺化，热降解动力学，机械性能东华大学硕士学位论文摘要S Y N T H E S I SA N DC H A R A C T E R I Z A T I o NO F P O L Y I M I D EF R O M2 , 2 一B I S ( 4 - A M I N
6、O P H E N O X YP H E N Y L ) P R O P A N EA B S T R A C TP o l y i m i d e sa r eat y p i c a lk i n do fh i g hp e r f o r m a n c ew i t hh i g hs t r e n g t ha n dh i g hm o d u l e s ，h i g h e rt h e r m a le s p e c i a l l y ，r e s i s t a n c et or a d i a t i o na n dd i a l e c t i c a lp
7、 o l y m e r ss t a b i l i t y ，p r o p e r t y T h e r e f o r e ，t h ep o l y i m i d e sa r ee x t e n s i v e l yu t i l i z e di nt h ea r e a so ff i l m s ，f i b e r s ，p l a s t i c s ，c o m p o s i t e s ，f o a m s ，m e m b r a n e s ，e t cI nt h i st h e s i s ，ad i a m i n em o n o m e r
8、2 ，2 - b i s ( 4 一a m i n o p h e n o x yp h e n y l ) p r o p a n e ( B A P P ) w a ss y n t h e s i z e df i r s t l y T h e n ，t w os o l u b l ep o l y i m i d e sw e r es y n t h e s i z e ds u c c e s s f u l l yb yc o n d e n s a t i o np o l y m e r i z a t i o nb e t w e e nt w od i a n h y
9、 d r i d em o n o m e rO D P A ( o rB T D A ) w i t hd i a m i n em o n o m e rB A P Pv i aat w o s t e pp r o c e s si n c l u d i n gs y n t h e s i so fp o l y a m i ca c i da n di m i d i z a t i o n T op r e p a r eB A P P ，t h en u c l e o p h i l i cs u b s t i t u t i o nr e a c t i o no fP
10、c h l o r o n i t r o b e n z e n ea n db i s p h e n o lAi nt h ep r e s e n c eo fp o t a s s i u mc a r b o n a t ew a sc a r r i e do u t ，f o l l o w e db yc a t a l y t i cr e d u c t i o nw i t hh y d r a z i n ea n dP d C F T I R ，1 HN M R ，e l e m e n t a la n a l y s i sa n dD S Cw e r ee
11、m p l o y e dt oc h a r a c t e r i z et h es t r u c t u r e sa n dt h ep r o p e r t i e so ft h er e s u l t i n gB A P P I tw a si n d i c a t e dt h a tt h ea b o v er e a c t i o np r o d u c e do u ra n dt h em e l t i n gp o i n to f12 9 4e x po Ce c t e dB A P Pw i t hah i g hp u r i t yb y
12、D S C T w os o l u b l ep o l y i m i d e sw e r es y n t h e s i z e ds u c c e s s f u l l yb y东华人学颀上学位论文摘璧c o n d e n s a t i o np o l y m e r i z a t i o nb e t w e e nt w od i a n h y d r i d em o n o m e rO D P A( o rB T D A ) w i t hd i a m i n em o n o m e rB A P Pv i aat w o - s t e pF T I
13、Rw a se m p l o y e dt os t u d yt h es t r u c t u r e so fp o l y a m i ca c i da n dp o l y i m i d e T h ee f f e c to fr e a c t i o nt i m eo nt h ei n t r i n s i cv i s c o s i t yo fp o l y a m i ca c i dw a sd i s c u s s e d ，a n di tw a su pt 0 1 3 2g d Lw i t hr e a c t i o nt i m eo f
14、15h r ns i t uF T I Rw a su s e dt om o n i t o rt h ec h a n g eo ft h ep o l y m e rs t r u c t u r ed u r i n gi m i d i z a t i o np r o c e s sa ta ne l e v a t e dt e m p e r a t u r e T h es p e c t r as h o w e da ni n i t i a ld is s o c i a t i o no ft h ea m i d eb o n d s ，p r o d u c i
15、n ga n h y d r i d ea n da m i n ee n dg r o u p s ，a n dt h ee m b r i t t l e m e n to ft h ef i l m I n c r e a s i n gt e m p e r a t u r el e a d e dt or e c o m b i n a t i o na b o v et e r m i n a lf u n c t i o n a lg r o u p s ，c o n s e q u e n t l y ，r e s u l t i n gi nt h et o u g h n
16、e s sr e c o v e r yo ft h ef i l m T h eT go fP I ( L )a n dP I ( S ) D S Cw a s2 2 0 。C a n d2 3 6 0 C ，r e s p e c t i v e l y T h i si st os a y ，t h ec o n d i t i o no fi m i d i z a t i o nh a sa ni m p o r t a n ti n f l u e n c eo nt h ep r o p e r t i e so fp o l y i m i d e s M o r e o v e r ，t h et h e r m oc y c l i z a t i o nf r o mp o l y ( a m i ca c i d ) t op o l y i m i d ec o u l db ed e s c r i b e db yt h ef i r s t o
