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含芳基均三嗪环耐高温低聚酰亚胺的合成与性能

点击次数:853    发布日期:2013-08-06   本文链接://www.kemesee.com/news/105.html

      通过调控聚合单体的摩尔配比,合成了一系列新型的不同分子链长度的邻苯二甲腈封端含二氮杂萘酮联苯结构低聚酰亚胺,通过FTIR、1H-NMR、WAXD 和元素分析对其结构进行表征. 以4,4'-二氨基二苯砜为催化剂,低聚物经常压下固化交联后,得到含芳基均三嗪环结构的热固性聚酰亚胺. 低聚物表现了良好的溶解性能,可溶于N-甲基-2-吡咯烷酮、间甲酚和吡啶中,而固化产物则不溶于任何溶剂. 采用DSC、TGA 和DTG对低聚物和固化产物进行了热性能分析,并考察了分子量对固化产物热性能的影响. 结果表明低聚物具有较好的热稳定性和较高的玻璃化转变温度( Tg = 200 ~ 249℃ ) ,而固化产物由于在交联过程中生成了含芳基均三嗪环的网状结构,使其展现了更优异的热稳定性,在100 ~ 400℃ 无玻璃化转变温度,5% 热失重温度为522~ 532℃ ,10% 热失重温度为556 ~ 567℃ ,800℃ 残碳率为69% ~ 74% .

      聚苯基均三嗪作为一类新型芳香杂环聚合物,因其独特的芳基均三嗪环共轭结构而具有优异的综合性能,成为当前耐高温高分子材料领域的研究热点之一. 通常情况下,芳腈在一定的条件下可以发生三聚成环反应生成聚苯基均三嗪,但芳腈发生三聚成环的条件是比较苛刻的,例如,芳腈在不加催化剂时,加热到350 ~ 500℃ 并加压到3500 ~ 5000 MPa,或在醇类催化剂作用下,加热到150℃以上,同时加压到300 MPa,才能聚合成环. Keller 等认为增加氰基浓度或在交联基团邻位或对位引入吸电子基团,可以促进芳腈的交联,并以碳酸钾为催化剂,商品双酚和4-硝基邻苯二甲腈为原料进行亲核取代反应,制备了芳醚型邻苯二甲腈树脂,并系统研究了其固化机理和固化物结构. 结果表明,无论在固化初期还是*终固化物,其主要组分均为含芳基均三嗪环树脂.
通过对该类低聚酰亚胺及其固化产物的热性能研究,结果表明,低聚物OIs 具有优异的热性能,且可在常压固化交联过程中形成了含芳基均三嗪环的网状结构,因而赋予其固化产物更优异的热稳定性,这对其加工成型和应用均具有重要意义.

      通过调控聚合单体的摩尔配比,成功地合成了一系列新型不同分子量的邻苯二甲腈封端含二氮杂萘酮联苯结构低聚酰亚胺,并实现了其常压固化交联;低聚物具有良好的溶解性能,而固化产物展现了良好的耐溶剂性;低聚物和固化产物都具有优异的热性能,由于在固化交联过程中形成了含芳基均三嗪环的网状结构,使得固化产物较低聚物具有更优异的热稳定性;固化产物中芳基均三嗪环含量随低聚物的分子量增大而减小,其热稳定性随分子量的增大而降低.

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