含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展_张汉宇

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共聚型含氟聚酰亚胺薄膜的制备与性能

共聚型含氟聚酰亚胺薄膜的制备与性能

2021,33(2)MODERN PLASTICSPROCESSING AND APPLICATIONS共聚型含氟聚酰亚胺薄膜的制备与性能马文秀徐勇$叶志凤朱征(南京理工大学化工学院,江苏南京,210094)摘要:采用4,4--六氟异丙基邻苯二甲酸肝(6FDA)、均苯四甲酸二肝(PMDA)、3,3-,4,4-联苯二肝(s-BPDA)、2,2-双(三氟甲基)-4,4--二氨基联苯(TFMB)、对苯二胺("-PDA)、联苯胺(HMB)和4,4-二氨基2,2-二甲基1,1-联苯(”TOL)共聚制备了聚酰胺酸(PAA)溶液,经流延涂膜、去溶剂、亚胺化等步骤得到了一系列聚酰亚胺(PI)薄膜。

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、电子万能试验机、紫外可见光度计、差示扫描量热仪(DSC)等手段对其结构和性能进行了分析&结果表明:以s-BPDA制得的PI薄膜的拉伸强度高达115.70MPa,断裂伸长率为8.30],最大光透过率为91.35],玻璃化转变温度为318.06°C,在保持优异光透过性的同时拥有较好的力学性能和热性能&关键词:无色含氟聚酰亚胺共聚力学性能热性能DOI:10.19690/j.issn!004-3055.20200201A a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a * a *Preparation and Properties of Copolymerized Fuorinated Polyimide FilmMa Wenxiu Xu Yong Ye Zhifeng Zhu Zheng:(School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,...VNanjing,Jiangsu,210094)Abstract:4,4--(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride(6FDA),1,2,4,5 Benzenetetracarboxylic anhydride(PMDA),3,3-,4,4--Biphenyltetracarboxylic dianhydride: (s-BPDA),2,2--Bis(trifluoromethyl)benzidine(TFMB),"-Phenylenediamin("-PDA), Benzidine(HMB)and2,2--Dimethyl-4,4--biphenyldiamine(m-TOL)were selected to synthesize polyamide acid(PAA)by copolymerization,and a series of polyimide(PI)films were obtained by casting film,desolvent and imidization.The structures and properties of PI filmswere analyzed by FTIR ,electronic universal testing machine ,UV-vis spectrum analysis,DSC:v and so on.The results indicat that the PI film made by s—BPDA has tensile strength as high as115.70MPa and its elongation at break is8.30%.Besides,its maximum light transmittance isv 91.35%,while the glass transition temperature is318.06°C.This shows that the PI film has good mechanical properties and heat resistance with maintaining excellent optical transmittance..v Key words:colorless%fluorinated polyimide%copolymerization%mechanical properties%Jv heat resistance无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜除具备普通聚酰亚胺(PI)薄膜高强度、耐高温、低介电常数等性能以外,还具有优异的无色透明性,被应用于柔性微电子器件、光学器件中「门。

可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

第 54 卷第 5 期2023 年 5 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.5May 2023可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究周润恺1,晁自胜1,易文君1,宋琛2(1. 长沙理工大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410114;2. 广东省科学院新材料研究所 现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东 广州,510650)摘要:以3,5-二氨基苯甲酸(DABA)和可提高溶解性能的六氟二酐(6FDA)作为单体,通过分子结构设计在主链上接枝光敏基团,合成可低温紫外光固化的光敏性聚酰亚胺(PSPI)。

探究光敏性聚酰亚胺的基本性能,确定含氟聚酰亚胺树脂的光固化工艺参数,并分析不同配方下薄膜的机械性能和热性能。

研究结果表明,以35%(质量分数)的PSPI 作为预聚体,20%(质量分数)的丙烯酸羟乙酯(HEA)作为活性稀释剂合成的聚酰亚胺薄膜拉伸强度最高可达(60.71±0.68) MPa ,硬度最高可达到(143.5±1.34) MPa ,断裂伸长率为(2.83±1.05)%,弹性模量为(3.13±0.21) GPa ,薄膜刚性明显提升,同时,在质量损失5%(T d5)和10%(T d10)时的温度分别为140 ℃和216 ℃。

关键词:光敏性聚酰亚胺;薄膜;紫外光固化;低温中图分类号:TB324 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2023)05-1713-07Synthesis and properties of UV curable fluorinated polyimide resinZHOU Runkai 1, CHAO Zisheng 1, YI Wenjun 1, SONG Chen 2(1. School of Materials Science and Engineering, Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114, China;2. National Engineering Laboratory for Modern Materials Surface Engineering Technology, Institute of NewMaterials, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China)Abstract: Using 3,5-diaminobenzoic acid and 4,4'-(Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, which can improve solubility, as monomer, by grafting photosensitive groups on the main chain through molecular structure design, a photosensitive polyimide that can be cured at low temperature with UV-lighting was synthesized. The basic properties of the photosensitive polyimide were explored, the photo-curing process parameters of the fluorine-containing polyimide resin were determined, and the mechanical and thermal properties of the film with收稿日期: 2022 −05 −28; 修回日期: 2022 −07 −25基金项目(Foundation item):湖南省教育厅科学研究项目(19C0033);湖南省自然科学基金青年基金资助项目(2020JJ5593)(Project(19C0033) supported by the Research Project of Hunan Education Department; Project(2020JJ5593) supported by the Youth Fund Project of Natural Science Foundation of Hunan Province)通信作者:易文君,博士,讲师,从事医用可吸收复合材料及原料合成研究;E-mail :********************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.006引用格式: 周润恺, 晁自胜, 易文君, 等. 可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(5): 1713−1719.Citation: ZHOU Runkai, CHAO Zisheng, YI Wenjun, et al. Synthesis and properties of UV curable fluorinated polyimide resin[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(5): 1713−1719.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)different formulations were analyzed. The results show that the tensile strength of the polyimide film with 35% (mass fraction) photosensitive polyimide as prepolymer and 20%(mass fraction) hydroxyethyl acrylate as reactive diluent reaches the highest tensile strength of (60.71±0.68) MPa, the highest hardness is (143.5±1.34) MPa, and the tensile elongation is (2.83±1.05)%, the elastic modulus is (3.13±0.21) GPa, the rigidity of the film is obviouslyimproved, and the temperatures at 5%(Td5) and 10% (Td10) thermal mass loss are 140 °C and 216 °C, respectively.Key words: photosensitive polyimide; film; UV curing; low temperature聚酰亚胺(PI)是一类在高分子链上具有亚胺环的耐热高分子材料,具有优异的热稳定性、良好的机械、电气、电化和感光性能。

含氟聚酰亚胺的制备及性能研究

含氟聚酰亚胺的制备及性能研究
20
广 东 化 工
WWV ̄/.gdchem .com
2018年 第 7期 第 45卷总第 369期
含 氟 聚酰 亚胺 的制备及 性 能研 究
闫欠 ,包 维维 ,张少丹
f陕 西理 工 大学 材 料科 学 与工 程学 院 ,陕 西 汉 中 723000)
[摘 要】采 用新 型含 氟 二胺 单体 2,2一双 [4一(4-氨 基苯 氧 基苯 )】六氟 丙 烷(HFBAPP),通 过两 步法 缩聚 反 应得 到一 类新 型含 氟及 非 共 面 结 构 的可
溶性 聚 酰 亚胺 。并 对 其结 构和 性 能进 行 表征 结 果表 明 .该聚 酰亚 胺 具有 较好 的 溶解 性 ,能 较好 的溶 于 常规 有机 溶剂 ,如 N .二 甲基 乙酰 胺
(DMAc)、N.N一二 甲基 甲酰 胺 (DMF)等 :耐 热 性能 突 出 ,玻璃 化转 变温 度 高于 352 ℃ .氮 气 中 5%热失 重 温度 在 477 ℃ 以上 。
在 干 燥 的 50 mL三 口圆底 烧 瓶 中 ,加 入 0.575 g(O.O0l mo1)含 氟 二 胺 2,2。双 [4.(4.氨基 苯氧 基 苯)】六 氟丙 烷(HFBAPP),再加 入 6.6 mL的 DMAc溶 剂 ,磁 力搅 拌 。待 二胺 完 全溶 解 后 ,分批 加 入等 摩 尔的 BPDA,调节 固 含量 为 l5 wt%,室温 下进 行 反应 。反 应过
可溶 性 含 氟聚 酰亚 胺 从 分子 结 构上 降低 了分子 间 及分 子 内相 互 作 用 力 ,使 聚合物 堆 砌 紧密 度 降低 ,从 而增 加其 溶 解性 。同时 , 降 低 电荷 转移 络 合物 (CTC)的形 成 ,从而 有效 减 弱在 UV-VIS光谱 范 围内 的 强吸 收 。可 溶 性含 氟 聚 酰亚 胺 的 分子 设 计方 法 很 多 , 除 在 分 子 结构 中引 入氟 原 子 和含 氟 取代 基 16】之 外 ,通常 还 可 主链

含氟共聚聚酰亚胺的合成与性能研究

含氟共聚聚酰亚胺的合成与性能研究
聚聚酰亚胺 ( C P I ) 薄膜 。采用红外 ( I R ) 、 紫外 ( U V - V i s ) 、 溶解性测试等对 C P I 进行结构与性 能表征 , 考察两种
二酐单体 的不 同物质 的量之 比对共聚聚酰亚胺光学性能和溶解 性的影 响。结果表 明 : 随着脂环二酐 C B D A
i n g l , 4 - b i s ( 4 - a mi n o 一 2 一 t r i l f u o r o me t h y l p h e n o x y ) b e n z e n e ( 6 F AP B )a s d i a mi n e mo n o me r ,p y r o me l l i t i c d i a n h y d r i d e ( P MDA) a n d 1 , 2 , 3 , 4 一 c y c l o b u t a n e t r t r a c a r b o x y l i c d i a n h y d r i d e ( CB DA) a s d i a n h y d r i d e mo n o me r s .T h e n a s e — r i e s o f l f u o r i n a t e d c o p o l y me r p o l y i mi d e ( C P I )f i l ms we r e p r e p a r e d b y i mi d i z a t i o n p r o c e s s .T h e s t r u c t u r e
摩尔配 比的增加 , C P I 薄膜在 4 1 0 a m处的光透过率逐渐增加 , 薄膜颜色逐渐变浅 , 溶解性有所改善。 关键词 : 聚酰亚胺 ; 共缩 聚; 含氟 ; 结构与性能

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》一、引言聚酰亚胺(PI)作为一种高性能聚合物,因其独特的物理化学性质,如高温稳定性、良好的绝缘性以及出色的机械性能,已被广泛应用于航空航天、生物医疗、电子信息等领域。

近年来,含氟聚酰亚胺因其高透明性、低表面能、优异的电性能和生物相容性等特性,受到了广泛关注。

本文旨在研究高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成方法,以及多孔聚亚胺的构筑与各自性能的探讨。

二、高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成1. 材料与试剂合成高透明性大侧基含氟聚酰亚胺所需的材料与试剂包括含氟二酐、芳香二胺等。

所有试剂均需经过精制处理,以确保合成过程的质量。

2. 合成方法采用两步法合成高透明性大侧基含氟聚酰亚胺。

首先,将含氟二酐与芳香二胺在适宜的温度和压力下进行缩合反应,得到预聚物。

然后,对预聚物进行环化处理,得到高透明性大侧基含氟聚酰亚胺。

3. 性能研究合成的含氟聚酰亚胺具有高透明性、低表面能、良好的电性能等优点。

通过红外光谱、核磁共振等手段对合成产物进行表征,验证其结构。

同时,通过热重分析、力学性能测试等方法,研究其性能。

三、多孔聚亚胺的构筑1. 构筑方法多孔聚亚胺的构筑采用模板法或溶胶-凝胶法等方法。

首先,制备具有特定孔结构的模板或通过溶胶-凝胶过程形成凝胶。

然后,将凝胶进行热处理或化学处理,得到多孔聚亚胺。

2. 性能研究多孔聚亚胺具有优异的吸附性能、高的比表面积和良好的机械强度。

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察其微观结构,分析孔径分布、孔隙率等参数。

同时,通过吸附实验、力学性能测试等方法,研究其性能。

四、结论本文研究了高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成方法以及多孔聚亚胺的构筑与各自性能的探讨。

通过实验,成功合成了具有高透明性、低表面能、良好电性能的含氟聚酰亚胺,并成功构筑了具有优异吸附性能、高比表面积和良好机械强度的多孔聚亚胺。

这些研究成果为聚酰亚胺和聚亚胺在航空航天、生物医疗、电子信息等领域的应用提供了新的可能性。

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》

《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》一、引言近年来,含氟聚酰亚胺及多孔聚亚胺材料因其在高透光性、生物相容性、优良的物理化学稳定性等方面的突出性能,逐渐受到广大科研工作者的关注。

特别是含氟聚酰亚胺以其良好的热稳定性、优良的机械性能以及在极性溶剂中的稳定性而广泛应用于生物医药、光电材料及先进涂层等领域。

本篇论文主要对高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成、多孔聚亚胺的构筑及其各自的性能进行研究。

二、高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成主要采用溶液法,通过选择适当的溶剂和反应条件,使含氟单体在聚合过程中形成大侧基结构,并保持其高透明性。

首先,我们选择合适的含氟单体,通过逐步聚合的方式在溶液中合成含氟聚酰亚胺。

在此过程中,严格控制反应温度、反应时间以及单体的比例等参数,以确保合成出高纯度、高透明性的聚合物。

三、多孔聚亚胺的构筑多孔聚亚胺的构筑主要采用模板法或自组装法。

首先,我们选择合适的模板或自组装单元,然后通过化学或物理方法使其与亚胺单体进行相互作用,形成有序的多孔结构。

在此过程中,我们通过调整模板的种类、尺寸及亚胺单体的浓度等参数,实现对多孔结构尺寸和孔隙率的调控。

四、性能研究1. 光学性能:我们对高透明性大侧基含氟聚酰亚胺进行了光学性能测试,包括透光率、折射率等。

结果表明,该聚合物具有较高的透光性和优良的光学性能。

2. 机械性能:我们对两种聚合物进行了拉伸测试和硬度测试。

结果表明,高透明性大侧基含氟聚酰亚胺具有优异的机械性能和硬度;而多孔聚亚胺则具有较高的韧性和较好的弹性。

3. 热稳定性:通过热重分析等方法对两种聚合物的热稳定性进行了研究。

结果表明,两种聚合物均具有较好的热稳定性,其中高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的热稳定性更为优异。

4. 生物相容性:我们对两种聚合物进行了细胞毒性测试和血液相容性测试。

结果表明,这两种聚合物均具有良好的生物相容性,尤其是高透明性大侧基含氟聚酰亚胺在生物医药领域具有潜在的应用价值。

含氟聚酰亚胺的制备及应用

含氟聚酰亚胺的制备及应用

含氟聚酰亚胺的制备及应用
含氟聚酰亚胺是一种重要的高性能聚合物材料,具有优异的耐
高温、耐化学腐蚀和电气绝缘性能,被广泛应用于航空航天、电子、化工等领域。

其制备方法主要包括聚酰亚胺化学合成法、聚酰亚胺
前驱体热聚合法和聚酰亚胺溶液聚合法等。

首先,聚酰亚胺化学合成法是含氟聚酰亚胺的常见制备方法之一。

该方法通过含氟单体和聚酰亚胺单体的缩合反应,得到含氟聚
酰亚胺。

这种方法制备的含氟聚酰亚胺具有分子量分布窄、结构均
一的特点。

其次,聚酰亚胺前驱体热聚合法是另一种制备含氟聚酰亚胺的
方法。

该方法首先合成含氟聚酰亚胺的前驱体,然后通过热处理使
其发生聚合反应,最终得到含氟聚酰亚胺。

这种方法制备的含氟聚
酰亚胺具有高分子量、热稳定性好的特点。

最后,聚酰亚胺溶液聚合法是一种较为简便的制备方法。

该方
法通过将含氟聚酰亚胺单体溶解在合适的溶剂中,然后经过聚合反
应得到含氟聚酰亚胺。

这种方法制备的含氟聚酰亚胺适用于大面积
薄膜的制备。

含氟聚酰亚胺在航空航天领域被广泛应用于制备高温结构材料,例如航天器外壳、发动机零部件等;在电子领域被用作高性能绝缘
材料,例如电路板基材、电缆绝缘等;在化工领域被用于制备耐腐
蚀材料,例如化工管道、容器等。

总的来说,含氟聚酰亚胺由于其
优异的性能,在高科技领域具有广泛的应用前景。

一种新型含氟聚酰亚胺聚合物的合成及性能研究

一种新型含氟聚酰亚胺聚合物的合成及性能研究

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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———————————————作者简介:张汉宇(1992—),女,毕业于吉林大学化学学院,理学学士,硕士(在读)。

含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展张汉宇1张亨2(1.吉林大学化学学院,吉林长春130012;2.锦西化工研究院有限公司,辽宁葫芦岛125000)摘要:介绍了含氟聚酰亚胺的性能、分类、制备原料、通用制备方法及应用。

综述了近年来含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展情况。

关键词:含氟聚酰亚胺;合成;性能;研究;进展0前言含氟聚酰亚胺(FPI )是主链含有酰亚胺环的化学结构高度规整的刚性聚合物,是由含氟二酐和含氟二胺通过熔融缩聚或溶液缩聚反应生成含氟聚酰胺酸(FPAA ),再经酰亚胺化得到的高分子材料。

聚酰亚胺(PI )具有极好的力学性能、耐热性能、电气绝缘性能、耐辐射性能、耐化学试剂及耐水解性能等。

FPI 透光性好,耐热氧老化性能优于多数PI ,介电常数低于3,是PI 系列产品中最低的种类。

FPI 在航空航天、电子电力、精密机械等高新技术领域得到广泛应用,包括特种塑料、复合材料、薄膜、胶粘剂、纤维、液晶取向剂、分离膜、光刻胶等,成为不可替代的高性能高分子材料。

1FPI 分类、性能及制备原料[1-4]FPI 是高分子化合物中的一大类,根据化学结构、性能、合成方法、用途的不同可分成很多类别,并无统一的分类标准。

按照含氟基团,FPI 分为部分含氟PI 和全氟PI 两类。

按照化学结构、性能和传统习惯,FPI 分为均苯型FPI 、联苯型FPI 、苯酮型FPI 、二苯醚型FPI 、含氟聚酰胺亚胺(FPAI )、含氟聚醚酰亚胺(FPEI )、含氟聚酯亚胺、马来酸酐封端FPI 、乙炔封端FPI 等。

均苯型FPI 、联苯型FPI 、苯酮型FPI 及二苯醚型FPI 统称线型FPI ;FPAI 、FPEI 及含氟聚酯亚胺统称改性FPI ;马来酸酐封端FPI 、乙炔封端FPI 等统称交联型FPI 。

引入含氟基团的FPI ,分子链间距、自由体积和柔顺性增加,分子间作用力减小,破坏了分子规整性,溶剂容易扩散到FPI 内,溶解性提高,加工性能改善;氟原子电负性高,可切断FPI 电子云共轭,制品颜色较浅或无色透明;氟原子疏水性较强,FPI 吸湿性很低;FPI 摩尔极化率较低使其介电常数降低。

FPI 的优异特性使其在微电子领域应用广泛。

制备FPI 常用二酐包括均苯四甲酸二酐(PMDA )、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA )、2,2-双(3,4-二甲酸苯二酐)丙烷、3,3',4,4'-联苯四酸二酐(BPDA )、双(3,4二甲酸苯二酐)醚(ODPA )、双(3,4-二甲酸苯酐)硫醚、双酚A 二醚二酐、2,3,6,7-萘甲酸二酐、2,2',3,3'-联苯四甲酸二酐、氢醌二醚二酐、双(3,4-二甲酸苯二酐)亚砜、2,2-双(3,4-二甲酸苯二酐)六氟丙烷(6FDA )、1,4-双(三氟甲基)-2,3,5,6-苯四羧酸二酐(P6FDA )、1,4-二氟均苯四甲酸二酐(PA2DA )、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐(BFDA )、1,4-双(3,4-二羧基三氟苯氧基)四氟苯二酐(10FEDA )、2,3,6,7-四羧基-9,9-双(三氟甲基)氧杂蒽二酐(6FCDA )等。

制备FPI 常用二胺包括对苯二胺(PDA )、间苯二胺(mPDA )、4,4'-二氨基二苯醚(ODA )、2,2-双(4-氨基苯)全氟丙烷(6FDAM )、3,3'-二氨基-5,5'-双(三氟甲基)联苯(3,3-TFMB )、1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯(6FAPB )、2,5-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)-特丁基苯(DNTBHQ -2TF )、4,4'-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯(DNBP -2TF )、5-三氟甲基-1,3-二氨基苯(TFMB )、5-三氟甲氧基-1,3-二氨基苯(TFMOB )、1,4-二氨基-2,3,5,6-四氟苯(4FPPD)、4,4'-二氨基八氟联苯(8FZB)、4,4'-二氨基八氟二苯基醚(8FODB)、1,2,3,3,4,4-六氟-1,2-双(4-氨基苯氧基)环丁烷(P6FCB)、二(3-氨基苯)-3,5-双(三氟甲基苯)氧化膦(mDA6FPPO)、4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基二苯酮、4,4'-二氨基二苯砜、2,4-和2,6-二氨基甲苯、3,3'-二氨基苯酮、4,4'-二氨基二苯硫醚、3,3'-二甲基联苯二胺、2,2'-二全氟甲基联苯二胺、4,4'-异亚丙基二苯胺、1,4-双(对氨苯氧基)苯、1,3-双(对氨苯氧基)苯等。

制备FPI常用溶剂有N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N-乙基-2-吡咯烷酮(NEP)、四氢呋喃(THF)、吡啶、二甲基砜、六甲基磷酰胺、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚等。

2通用合成工艺FPI常用合成工艺有一步法、两步法和气相沉积法。

一步法即溶液缩聚法;两步法有3种不同形式:热亚胺化法、化学亚胺化法和异酰亚胺化法。

一步缩聚法是二酐和二胺在溶液中,以异喹啉催化剂和甲苯共沸脱水剂,在180 200ħ反应3 5h制得FPI,主要用于制备可溶性FPI。

在两步法中,第一步均为二酐和二胺反应得FPAA,第二步制备条件不尽相同。

热亚胺化法是将FPAA涂膜,再进行高温亚胺化;化学亚胺化法是将FPAA在乙酐和吡啶作用下,脱水闭环得FPI;异酰亚胺化法是将FPAA在N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)或强酸酐作用下制得聚异酰亚胺,进行涂膜,再热异构化最终得FPI。

气相沉积法是二酐和二胺蒸气在高温下分别单独进入混炼室,混合生成膜,这是单体直接生成FPI 涂层的方法。

3FPI合成及性能研究3.1含氟二酐和无氟二胺合成FPI上海交通大学印杰等[5]以α,ω-二(4-氨基苯氧基)n烷与6FDA进行缩聚再经化学亚胺化合成含柔性链FPI。

在DMA、DMF、NMP、THF、间甲酚、氯仿中溶解性良好,与柔性链长度无关。

玻璃化转变温度(Tg)随柔性链增长明显降低,耐热性由于柔性链有所下降,但与柔性链长度无明显关系。

中国科学院兰州化学物理研究所徐利文等[6]以二甲基-5,5',3,7-二苯并噻吩二胺(DDBT)和6FDA进行缩聚反应,制得新型可溶性FPI。

用红外光谱(IR)、热力学分析等进行表征。

特性黏度0.6 0.9dL/g;在非质子强极性溶剂中具有良好溶解性。

上海交通大学路庆华等[7]以4,4'-二氨基-4ᵡ-羟基三苯甲烷与含氟二酐反应制得含羟基FPI,进行溶解性和热性能研究。

含羟基FPI溶于极性非质子溶剂中,具有良好耐热性。

清华大学于海峰等[8]以含羟基二胺单体HAB 与6FDA进行缩聚反应,制得含羟基前驱体FPI-OH,与肉桂酰氯进行酯化反应,得侧链为肉桂酸酯基的光敏FPI-CI。

用HNMR、FT-IR等表征结构与感光性能,用UV-Vis研究光交联反应。

FPI-CI 旋镀膜经线性偏振光聚合技术处理装配得液晶盒,液晶分子定向沿面排列,为新型液晶光定向层材料。

东南大学徐晓辉等[9]以2,6-双(4-氨基苯氧基)苯腈与6FDA共聚,经热环化脱水反应得FPI,溶于NMP、DMF、DMAc等溶剂。

清华大学任鸿烽等[10]合成含异山梨醇的二胺单体,与6FDA反应得含异山梨醇结构单元FPI。

采用IR、HNMR、UV和TGA等进行表征。

具有较好热稳定性和光学性能,在极性溶剂中溶解性较好。

青岛科技大学姜峰等[11-12]以1,4-双(1,4-二氨基)苯氧基苯(TPEQ)、ODA与6FDA进行二元共聚和三元共聚,再进行高温环化和化学环化得可溶性FPI,采用黏度分析、FT-IR、HNMR、DSC、TGA 进行表征。

化学法黏度一般高于高温法,所有FPI 具有良好溶解性、耐热性和加工性能;溶于DMF、氯仿、THF;Tg>220.9ħ,热分解温度(Td)>429ħ,失重5%温度(T5)>462ħ,熔点(Tm)>550ħ。

高温环化三元共聚物[n(TPEQ)ʒn(ODA)=3ʒ1]具有最好综合性能:黏度1.065dL/g,Tg241.7ħ,Td506ħ,Tm557.9ħ,T5488ħ,拉伸强度108.81 MPa,适用于激光约束聚变实验用靶自支撑膜材料。

中国科学院化学研究所陈建升等[13]合成封端剂4-苯乙炔基-3-三氟甲基苯胺(3FPA),与6FDA和PDA制备分子质量5000的3FPA-FPI-50树脂。

该树脂溶液储存稳定性优良,成型后热性能和热氧化稳定性优异,固化后Tg404ħ,T5>530ħ,具有低介电常数和吸水率。

中国科学院大连化学物理研究所王丽娜等[14]以6FDA、mPDA和2,6-二氨基甲苯为原料,采用溶液缩聚法合成系列共聚FPI,测试H2、N2、O2、CH4和CO2在FPI致密膜中的渗透性能。

该类FPI溶于DMF、DMAC和NMP等极性非质子溶剂,具有较好的成膜性和优异的分离性能。

在35ħ和0.2MPa 条件下,H2/N2、O2/N2和CO2/CH4分离性能接近或突破,Robeson上限。

郑州大学王艳荣等[15]以6FDA与两种不同配比二胺缩聚,在主链引入庞大侧基9,9-二苯基芴单元,再和钌配合物配位,得到FPI-1-Ru、FPI-2-Ru和FPI-3-Ru。

用元素分析、GPC、FT-IR、TGA 和UV-Vis等进行表征。

随着9,9-二苯基芴单元含量增加,在氯仿和THF中溶解性提高。

具有良好热稳定性,在350 800nm紫外可见光区有良好光吸收性质。

北京航空材料研究院郭妙才等[16]对酚酞进行硝化和还原,得到含酞结构和酚羟基的二胺,与6FDA缩聚并高温亚胺化,得到含酚羟基的FPI-HP。

利用HNMR、FT-IR、GPC、TGA及UV-Vis进行表征。

FPI-HP具有较高热稳定性,在可见光区域透明性优良,在DMF、THF、丙酮中溶解性良好,对羟基进行修饰用于制备功能材料。

华侨大学郑学健等[17]以四氯邻氨基苯甲酸与蒽经Diels-Alder反应得到1,2,3,4-四氯三蝶烯,再经硝化、还原得2,6-二氨基-13,14,15,16-四氯三蝶烯二胺,与6FDA经两步法缩聚得到FPI。

用HNMR、FT-IR表征结构,进行溶解性、热性能、特性黏度、BET等测试。

该FPI为颜色较浅的透明薄膜,溶于DMAC、DMF、NMP、THF、吡啶、间甲酚和氯仿等有机溶剂,具有良好热性能,在0 300ħ未发现玻璃化转变温度,失重10%温度(T10)>500ħ,BET比表面积370m2/g,是新型多孔聚合物。

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