聚酰胺酸合成工艺研究
聚酰胺酸的合成新方法及表征分析
2. 2. 3 PAA 薄膜 D SC 分析: 由 PAA 薄膜所 作的 D SC 曲线 ( F ig. 3 ) 可知, 在升温速率为 10
F ig. 2 IR spectrogram of PAA f ilm
2. 2. 2 PAA 薄膜的红外光谱分析: PAA 薄膜
℃ m in 的条件下, PAA 的酰亚胺化反应区间 较宽, 起始峰到峰顶范围为 60 ℃ ～ 290 ℃, 且 放热峰越来越高。 考虑到升温速率的影响, 初步 确定 PAA 的酰亚胺化主要在 200 ℃ ～ 250 ℃。
Tab. 1 Effect of the d ifferen t opera tion style on syn thetic product
Feed style (po sitive) O nce feed ing Feed ing several tim e (40 m in ) Feed ing several tim e (1 h ) R eaction tim e ( h ) 3 3 7 [ Γ] PAA so lid (100 mL g ) con ten t (% ) 39. 8 45. 1 51. 0 12. 5 12. 5 15. 0
1 实验部分 1. 1 主要原材料
全溶解, 再加入 PM DA , 溶液由澄清逐渐变为 乳黄色浑浊, 继续搅拌至均一的凝乳状粘稠物, 取出后放置冰箱中待用[ 5 ]。 1. 3 聚酰胺酸 (PAA ) 的表征分析 1. 3. 1 PAA 溶液固含量的测定: 在一只干净 的培养皿中倒入一定质量的 PAA 溶液, 放置 在 30 ℃ ～ 40 ℃的环境中让溶剂自然挥发, 所 得的膜状物称量后便可得到固含量, 固含量的 计算公式为: 固含量= PAA 膜的质量 PAA 溶液的质量 1. 3. 2 PAA 的特性粘数 [ Γ] 的测定: 用 DM F 溶解 0. 15 g～ 0. 20 g PAA 膜的溶液, 加入到 250 mL 的容量瓶中, 在 ( 25 ±0. 2 ) ℃恒温槽中 用乌氏粘度计测量不同浓度的 PAA 溶液的流 出时间, 然后计算特性粘数 [ Γ]。 1. 3. 3 PAA 薄膜的红外光谱 ( IR ) 分析: 将
聚酰胺酸的合成及其亚胺化过程
聚酰胺酸的合成及其亚胺化过程
任菲菲;李明慧;王井;何东宁
【期刊名称】《大连工业大学学报》
【年(卷),期】2008(027)004
【摘要】采用二步法以均苯四酸二酐(PMDA)与对苯二胺(PDA)合成聚酰胺酸(PAA)和聚酰亚胺(PI)薄膜,其中单体摩尔比为1:1,反应温度为-15 ℃,通过调节温度与时间两个变量,并结合红外光谱测试对聚酰胺酸热亚胺化过程进行跟踪研究.结果表明,在等温度变化过程中,酰亚胺化效果较好.
【总页数】3页(P316-318)
【作者】任菲菲;李明慧;王井;何东宁
【作者单位】大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连,116034;大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连,116034;大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连,116034;大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连,116034
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.7
【相关文献】
1.原位红外光谱法研究电纺聚酰胺酸纳米纤维膜热亚胺化过程 [J], 于晓慧;张文朋;操建华;蒋士冬;吴大勇
2.聚酰胺酸的制备与亚胺化过程研究 [J], 张亚飞;李亚飞;于志强;钟义林
3.原位红外法研究电纺聚酰胺酸亚胺化过程 [J], 张文朋;操建华;蒋士冬;于晓慧;吴大勇
4.聚酰胺酸的合成及其酰亚胺化研究 [J], 李焱;于俊荣;刘兆峰
5.增塑剂对聚酰胺酸亚胺化过程的影响研究 [J], 何志斌;袁舜齐;廉海燕;蔡亚琪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚酰胺酸的合成研究
聚酰胺酸的合成研究1 聚酰胺酸──在日常生活中的广泛应用聚酰胺酸是一类多羟醛类高分子化合物，通常可简单称为高分子酸。
酰胺类物质不仅有增塑剂的功能，而且还可以经过改性，用于制备光氧耐磨和耐腐蚀、良好的可降解性、低生物毒性等特殊属性的高性能复合材料，因此它在化学、服装、食品、生物技术等多个领域产生了广泛应用，这些应用对提高生产、提高生活质量都有着重要意义。
2 聚酰胺酸的合成聚酰胺酸是由多羟醛和某些醇或醛组成，经过改变其不同的方法，可制备多种多样的聚酰胺酸，不仅特性多样，而且它们的制备工艺也广泛应用于工业中。
最常用的合成工艺包括单醇/醛缩合法、多羟基还原法、聚合物取代炉法等。
其中单醇/醛缩合法是聚酰胺酸合成得最多的一种方式，它是以一种活化官能团（如烷基胺或其他）封装一种醇或醛，再将其加入另一种醇或醛并发育出聚酰胺酸的基础上进行反应的合成方法。
3 聚酰胺酸的改性聚酰胺酸的改性也是它的核心应用之一，可以将高分子基体的性能进一步提升。
目前主要有功能化改性和交联改性两种。
其中功能化改性可以使聚酰胺酸的基体呈现出更好的氧化耐久性、耐热性、耐抗性以及抗加B及降解性，例如，可以经由加入硅或磷改性，让聚酰胺酸具备良好的抗蚀性能和可降解性。
聚酰胺酸的交联改性，则可以进一步提高材料的高温热稳定性和绝缘性。
通过这种改性，可以让聚酰胺酸材料具备钢骨级的强度，以及良好的加工性能。
4总结聚酰胺酸无疑是一种重要的现代工业材料，通过其多样性、良好的热稳定性以及可降解性等特点，可以大大改善在日常生活中的应用；而其合成与改性工艺也已经发展成熟，可以在工业上广泛使用以满足各行各业的要求。
聚酰亚胺制备工艺
聚酰亚胺制备（1）实验原理以均苯四甲酸酐和对苯二胺缩聚而成的聚酰亚胺最终的产物不溶不熔，分子量很低时就从反应介质中沉淀出来，无法加工和成膜。
因此要分成预聚和终缩聚两个阶段来合成：第一步是在N'N二甲基乙酰肤、N'N二甲基甲酰胺、砒咯烷酮等极强溶剂中，于室温下，使二酐和对苯二胺进行预缩聚，形成可溶性高分子量聚酰胺；第二步才将该预聚物成型，如膜、纤维、涂层、层压材料等，然后加热到150℃以上，使残留的羧基和亚胺基继续反应固化。
反应过程如图所示。
（2）原科配比理论上是二酐与二胺的配比为1：1时得到的聚酰胺酸的分子量最高，粘度最大。
但由于反应体系有微量水存在，使过量的二酐转化为酸变得不活泼，所以就耍二酐稍过量时才能获得较高的分子量和较高的粘度。
一般二酐与二胺摩尔量之比在1.020—1.030比较合适。
（3）聚酰胺酸(PAA)固体含量的确定在选择聚酰胺酸胶液的固体含量时，要考虑胶液的粘度不能太小，太小不利于成膜。
通过查阅资料并结合大量实验，胶液的固体含量为10％时最佳。
各种胶液的固体含量配比见表PAA-聚酰胺酸，PMDA-均苯四甲酸二酐, ODA-二氨基二苯基醚,NMP-毗咯烷酮。
（4）仪器和药品仪器：电动搅拌器、电热鼓风干燥箱、三口烧瓶、量简、研钵、烧杯等(其它需要的玻璃仪器可任选)；本体：均苯四甲酸二酐(PMDA)，4'4-二氨基二苯基醚(ODA)；溶剂：N'N-二甲基乙酰胺、N'N-二甲基甲酰胺、毗咯烷酮(NMP)任选一种。
（5）实验步骤a.用研钵将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4'4-二胺基二苯基醚(ODA)分别研细，然后放于干燥箱中在100℃左右的温度下烘培1—2个小时，备用。
b.烘好的4'4-二氨基二苯基醚(ODA)溶于N'N—二甲基乙酰胺等溶剂中，高速搅拌至无颗粒状物质时，少量多次均匀加入均苯四甲酸二酐(注意药品保持干燥)，大约1—2小时加完(注意：温度控制在0—20℃)；此时，得到了低聚合物PAA。
原位红外法研究电纺聚酰胺酸亚胺化过程
中 图分 类 号 ：Ｔ ０ ３ ４
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１ ８ １ ２ — １ ９ １ ８（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ — ０ ０ ３ ４ — ０ ６
ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ １ ０ ￣／ ｍｉ ｎ ． Ａｎ ｄ １ ０ ０ ％ ｉ ｍｉ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ａ ｔ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ２￣ Ｃ ／ ｍｉ ｎ ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ａ
Ｉ Ｒ ） ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｉ ｄ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ． Ｆ ｉ ｌ ｍ ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｂ ｅ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｉ ｍ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ
结果表 明，加热升温速率对亚胺化程度有重要的影响Байду номын сангаас，升 温速率为１ Ｏ℃／ ｍ ｉ ｎ 时 ，薄膜无法完全 亚胺 化 ；升 温速 率 为２￣ Ｃ ／ ｍｉ ｎ 时 ，可 以 实现 １ ０ ０ ％亚胺 化 ；采 用 快速 一 慢 速 的升 温 方 法可 以 实现 最
优 亚胺化 效 率 。
关键 词 ：静 电纺丝 ；聚酰胺 酸 ；亚胺 化
聚酰胺生产技术 聚酰胺聚合原理
聚酰胺生产技术
7
高聚物生产技术
3、链平衡
此阶段主要是链交换反应，各种不同长度的长链分子
上的酰胺键受到端羟基和端氨基的作用进行酸解和氨解，
从而引起链交换。同时反应体系内进行着水解和缩聚反应。
由于在体系中同时存在着上述反应，使分子量进行重新分
布，最后根据反应条件（如温度、水分、分子量稳定剂用
量），使体系达到动态平衡，使聚合物的平均分子量达到
聚酰胺生产技术
5
高聚物生产技术
二、聚酰胺合成机理 1、链引发与加成
阴离 子活 性种 （Ⅱ）
己内酰胺在一定温度下与水反应水解成ω-氨基己酸， 在此阶段氨基己酸的加成反应是主要的。
聚酰胺生产技术
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高聚物生产技术
2、链增长
主要是上阶段生长的短链分子间通过缩聚 形成长链分子。在此阶段还会有少量的引发 和加成反应进行，但以缩聚反应为主。
一定值。
聚酰胺生产技术
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聚酰胺生产技术
2
高聚物生产技术
2、聚酰胺6合成
水
己内酰胺
PA-6
机理：开环逐步聚合
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高聚物生产技术
二、开环聚合 1、开环聚合定义
环状单体在引发剂或催化 剂作用下开环后聚合，形成线 形聚合物的反应。 反应通式
ห้องสมุดไป่ตู้
在环状单体中, R为烷基, X为杂原子O, S, N, P, Si 或-CONH-，-COO-，-CH=CH-等。
聚酰胺生产技术
4
高聚物生产技术
2、开环聚合特点
❖与缩聚物相似，聚合过程无双键断裂， 生成大部分开环聚合物属于杂链高分子， 多数存在聚合-解聚的可逆平衡； ❖与烯烃加聚相似，无小分子（无副产物 ），聚合物与单体的元素组成相同，活性 中心较稳定；
聚酰亚胺制备_实验报告
一、实验目的1. 了解聚酰亚胺的制备原理及工艺流程。
2. 掌握聚酰亚胺的合成方法，并学会操作相关实验设备。
3. 分析聚酰亚胺的性能，验证实验结果。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一种具有优异性能的有机高分子材料，具有高力学强度、低介电常数、耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐辐射等特性。
其分子结构中含有酰亚胺环，通过酰亚胺环的共轭作用，使其具有独特的性能。
聚酰亚胺的制备方法主要有以下几种：1. 预聚法：先将二酐与二胺在强极性溶剂中预聚，形成聚酰胺酸，再通过加热或催化剂的作用，使聚酰胺酸分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
2. 缩聚法：直接将二酐与二胺在无溶剂或弱溶剂中进行缩聚反应，生成聚酰亚胺。
3. 分子内脱水闭环法：在聚酰胺酸分子链上引入具有反应活性的基团，如羧基、亚胺基等，通过加热或催化剂的作用，使分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
本实验采用预聚法进行聚酰亚胺的制备。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应釜、磁力搅拌器、温度计、过滤器、烘箱、电子天平、取样器等。
2. 试剂：均苯四甲酸酐（PMDA）、对苯二胺（ODA）、N'N-二甲基甲酰胺（DMF）、催化剂、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备反应釜，加入一定量的DMF作为溶剂。
2. 称取一定量的PMDA和ODA，分别加入反应釜中。
3. 开启磁力搅拌器，在室温下搅拌一定时间，使PMDA和ODA充分混合。
4. 将反应釜加热至一定温度，保持搅拌，使PMDA和ODA发生预聚反应，形成聚酰胺酸。
5. 加入催化剂，继续搅拌，使聚酰胺酸分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
6. 将反应液过滤，除去未反应的PMDA和ODA。
7. 将聚酰亚胺溶液在烘箱中干燥，得到聚酰亚胺薄膜。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，成功制备出聚酰亚胺薄膜。
2. 性能分析：（1）力学性能：聚酰亚胺薄膜具有优异的力学性能，如拉伸强度、弯曲强度等。
（2）介电性能：聚酰亚胺薄膜具有低介电常数和介电损耗，适用于高频、高压等场合。
聚酰胺的合成方法和应用及其进展
尼龙螺丝
拉链
尼龙软管
尼龙手套
尼龙梳子
尼龙布
•
我国聚酰胺工程塑料的主要消费市场是汽车工业、电子
电器、机械部件、交通器材、纺织和包装领域，其中汽车
工业是最大消费领域。随着汽车小型化、电子电气设备高 性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求急剧 上升。但目前国内的生产企业数量少，规模较小，生产能 力有限，产能供不应求。最致命的是生产技术薄弱，大多
尼龙的化学结构通式基本有两种： ⑴由ω-氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合制得：
NH ( CH2 )n-1 C O p
⑵由二元酸和二元胺缩聚制得：
NH ( CH2 )m NH C O ( CH2 )n C O p
二元胺和二元酸或二元胺或二元酸中的亚甲基可以 被环状或芳香族化合物取代，也可以是上述结构尼 龙的共聚物。
尼龙首先是作为最重要的合成纤维原料而后发展 为工程塑料。
PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、 耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数 低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维 和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范 围。 根据主链结构可分为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚 酰胺、全芳香族聚酰胺、含杂环芳香族聚酰胺、脂 环族聚酰胺。
⑶ 用重复的二胺或二酸的简称表示
如间苯二甲胺 (Metaxylylene diamine) 简称为 MXDA，间苯二甲胺与己二酸合成的聚合物称为尼 龙MXD6；对苯二甲酸英文名为Terephthalic Acid， 己二胺和对苯二甲酸合成的聚合物称为6T，壬二胺 和对苯二甲酸合成的聚合物称为9T。
⑵ 电子电气工业 电子电气行业是PA的消费第二领域，是应用开发 较早的领域。 主要用途是空调、彩电、程控交换机、复印机、 计算机的线圈骨架、接插件、接线柱、高压包、转动 轮、小型变压器等部件；移动电话外壳、电器电源装 置的高低压开关、继电器外壳等。
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transmittance[%]
1.00
0.95
0.90
1370cm-1
0.85
1710cm-1 1640cm-1
0.80 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
wavenumber cm-1
图3-2 PAA的红外谱图
可发现:在3600cm-1~2500 cm-1处宽的谱带是形成的强氢键O-H…O伸缩振动吸 收，1710 cm-1左右谱带是酸中的C=O伸缩振动吸收峰，这说明羧酸基的存在； 1640 cm-1左右谱带为酰(亚)胺键中C=O的特征伸缩振动吸收峰，1370 cm-1左 右谱带为酰亚胺键中的C-N伸缩振动吸收峰，说明有部分聚酰亚胺存在。
聚酰亚胺的概述
聚酰亚胺（PI）是重复单元中含有酰亚胺基团的芳杂环聚合物，由有机芳香 二酸酐和有机芳香二胺熔融缩聚法或溶液缩聚法反应生成聚酰胺酸，经过热 或化学酰亚胺化得到的聚合物材料。由于PI分子中具有十分稳定的芳杂环结 构单元，使它具有其他高聚物无法比拟的优异性能：
（1）PI的耐热性非常好，对于全芳香族聚酰亚胺其热分解温度一般是500℃， 由联苯二酐和苯二胺合成的PI的热分解温度可达600℃；
主要研究内容
本研究中采用两步法合成聚酰亚胺，考察了反应 时间，温度，物质配比等因素对合成聚酰胺酸的 影响。并对其进行粘度测试以便找出最佳反应条 件，用红外光谱分析确定是否为聚酰胺酸。然后 采用溶胶-凝胶技术[7-10]制备碳纤维／无机纳米 杂化浆料，并将该浆料应用于碳纤维表面，研究 其对碳纤维表面性质和复合材料界面性能的影 响。。利用元素分析仪、FT2IR、综合热分析仪 等对新型改性剂进行结构表征和性能研究，采用 FT2IR 对杂化浆料结构进行表征。采用AFM分析 碳纤维表面形貌
3 超声空化及复配的方法制备杂化浆料
将制备的前驱体加入到异构聚酰亚胺树脂稀溶液 中，超声分散均匀，添加适当的表面活性剂复配 即得到碳纤维界面增强杂化浆料。
聚酰胺酸的合成研究
合成工艺
ODA溶于 DMAC中
搅拌 N2保护
分批加入 BTDA
继续搅拌
PAA
图 2-2聚酰胺酸合成流程图
正交试验过程如下：
粒径图
用N-甲基吡咯烷酮稀释的环氧树脂的TiO2SiO2纳米杂化浆料
12
10
40.37nm
8
体积百 分 比
6
4
2
0
0
50
100
150
200
粒径/nm
图3-6 杂化浆料的粒径图
粒径越小，纳米杂化粒子分散均匀，团聚现象极少。由此可 知此杂化浆料比较好
结论
1.聚酰胺酸合成的最佳条件： 温度控制在10℃左右 搅拌时间为5小时 配比BTDA:ODA=1.05:1. 2.由红外光谱图3-2可以判断合成物质为聚酰胺酸，
3 比例（摩尔比） 1.05：1 0.8：1 1.20：1 0.8：1 1.20：1 1.05：1 1.20：1 1.05：1 0.8：1 1.707 1.551 1.626 0.156
图3-3 正交实验实验结果图
实验结果 特性粘数 1.6526 1.5405 1.5874 1.5456 1.6518 1.8400 1.6378 1.6292 1.5673
结果与讨论
正交实验实验结果：
所在列 因素 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 实验8 实验9 均值1 均值2 均值3 极差
1 温度 24 24 24 10 10 10 40 40 40 1.593 1.679 1.611 0.086
2 时间 4 3 5 4 3 5 4 3 5 1.612 1.607 1.665 0.058
芳香族聚酰亚胺( PI) 是分子主链上含有酰亚胺环状结构的 高分子材料[2-3]， 因具有许多优异的性能， 如突出的热 稳定性、良好的耐辐射性和化学稳定性、优良的力学性能 等， 而被广泛应用于航空航天、电子电器、工程塑料、涂 料、胶粘剂及密封剂等领域[4-6]。
聚酰亚胺的制备 聚酰胺酸的制备
总之，PI具有突出的综合性能，因而在航天航空、电气、微电子和汽车等行 业得到广泛的应用。
本课题的研究内容
（1） 二步法合成聚酰胺酸（PAA）： 以4,4 一二氨基二苯醚 (ODA)和3，3，4，4-二苯酮四羧酸二酐(BDTA)
为单体，以N,N一二 甲基 乙酰胺 (DMAc)非质子溶剂为溶剂，采用二 步法和成聚酰胺酸；其中主要对聚酰胺酸的合成进行了研究。 A.进行正交试验 B.测试与表征：特性粘数的测量、红外光谱分析、DSC分析 （2） 原位溶胶凝胶法制备无极氧化物前驱体： 以钛酸四丁酯（Ti(OBu)4），正硅酸乙酯（TEOS）和聚酰胺酸 （PAA）为原料；以乙酰丙酮为水解控制剂，制备杂化浆料的前驱体； （3） 超声空化及复配的方法制备杂化浆料： 将制备的前驱体加入到环氧树脂稀溶液中，超声分散均匀，即可得杂 化浆料； （4）对碳纤维进行上浆处理； （5）测试及表征。
实验部分
实验 ＊聚酰胺酸的合成 测试与表征 ＊特性粘度的测定 ＊红外光谱(IR)分析：paa红外分析，杂化浆料红外
分析 ＊热分析(DSC)
＊粒径分析
二步法合成聚酰胺酸（PAA）
图2- 1聚酰胺酸的反应方程式
2原位溶胶-凝胶法制备无机氧化物前驱体
以钛酸丁酯(Ti(OBu)4)，正硅酸四丁酯(TEOS)和 聚酰胺酸(PAA)为原料；以乙酰丙酮(ACAC)为水 解控制剂，制备杂化浆料的前驱体。
由红外光谱图3-3可以证明了环氧树脂与SiO2 纳米 粒子以化学键结合的。 3.由DSC图3-5可知PAA 的酰亚胺化主要在200 ℃～ 250 ℃ 4.由图3-6 杂化浆料的粒径图可知由该法制作的杂化 浆料粒子分散均匀，质量较好。
致谢
在论文完成之际，我衷心地感谢我的老师—周存研究员给 予的悉心指导和亲切关怀。周老师理论知识广博，实践经 验丰富，在课题进行当中，周老师的言传身教培养了我分 析问题和解决问题的能力，勇于创新的意识和奋力钻研的 精神都将是我一生受用的精神财富。在此之际 我向周老师 表示深深的敬意和衷心的感谢。 另外，我还要由衷地感谢助剂厂的姜红老师等其他老师在 实验中给我的指导；感谢材化学院测试中心的吴世臻老师、 王立敏老师和张涛老师等在性能测试方面给予的帮助。各 位老师严谨的治学态度，求实的科学作风给我留下了深刻 的印象，这些将对我今后的学习和工作有深远的影响。最 后还要感谢学姐孙玉，她协助我完成了部分的课题实验。 最后，让我再一次向曾经给予我支持和帮助的人们致以衷 心的感谢。
用二甲基亚砜做溶剂溶解环氧树脂的SiO2纳米杂化
浆料的红外谱图
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 3800 3300 2800 2300 1800 1300 800 300
图3-5 杂化浆料的红外图
如图SiO2的特征峰，Si-O-Si，1030-1130cm-1，471 cm-1 ；Si-OH， 3413.55 cm-1，953.37 cm-1，834.95 cm-1。环氧树脂的特征峰923 cm-1为 环氧环的逆对称伸缩振动，1243.67 cm-1 为环氧环的对称伸缩振动，1180 cm-1和908 cm-1出现了Si-C的吸收峰。图中出现了环氧树脂的吸收峰证明 了环氧树脂与SiO2 纳米粒子以化学键结合的。
本课题的意义
由于碳纤维表面惰性大、表面能低，缺乏有化学活性的官 能团，反应活性低，与基体的粘结性差，界面中存在较多 的缺陷，直接影响了复合材料的力学性能，限制了碳纤维 高性能的发挥。为了改善界面性能，充分利用界面效应的 有利因素，可以通过对碳纤维进行表面改性的办法来提高 其对基体的浸润性和粘结性。PI的高热稳定性和高玻璃转 变稳定有助于稳定以纳米尺寸分散的微粒，不使其聚集， 对合成复合材料十分有利。而无机纳米粒子在提高材料的 耐热性能、力学性能以及尺寸稳定性等方面都表现出了较 大的优势，因此将无机材料与聚酰亚胺在纳米尺度上复合， 以期得到综合性能更加优良的聚酰亚胺/无机纳米复合材 料正在成为国内外许多人的研究课题
结果与讨论
红外光谱(IR)分析 4.0
3.5
ODA
3.0
Transmittance (%)
2.5 BTDA
2.0
1.5
1.0
PAA
0.5
0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Wave number(cm-1)
图3-1 BTDA、ODA和PAA的红外光谱图
特性粘数的测量
1-恒温浴槽；2-温控仪；3-温度计；4-玻璃浴槽；5-品氏粘度计 图3-2 PAA的红外谱图
效应曲线图如下： 图3-4 聚酰胺酸的效应曲线图
DSC 分析
Endo-△ H-exo
50
100
150
200
250
300
t(℃)
由PAA 薄膜所作的DSC 曲线图 可知， 在升温速率为10℃/min 的条件下， PAA 的酰 亚胺化反应区间较宽， 起始峰到峰顶范围为60 ℃～ 290 ℃， 且放热峰越来越高。考 虑到升温速率的影响， 初步确定PAA 的酰亚胺化主要在200 ℃～ 250 ℃。当温度达 200 ℃～ 300 ℃时， - COOH 基团和苯环上相邻的- NH - 基团会发生缩聚反应，形成 稳定的五元环， 更加提高了体系稳定性， 对耐热性的提高尤其有益。