新型可溶高透光性含氟聚酰亚胺制备及其性能研究开题报告
2020-05-01 08:42:00
1. 研究目的与意义(文献综述)
聚酰亚胺作为一种高性能聚合物,具有高的热稳定性,优异的机械性能,突出的耐化学性,突出的绝缘性能和良好的疏水性。他们已经适用于广泛的应用,包括航空航天,汽车,光电子器件,气体分离膜,聚合物电解质燃料等。然而,由于聚酰亚胺具有刚性链特性和强大的链间相互作用,并且由于高度共轭的芳族结构,所以聚酰亚胺具有一些严重的缺点,例如在常用有机溶剂中的溶解性差和高加工温度。这些缺点限制了其在各种先进技术应用中的实用性。为了克服前面提到的这些缺点,已经有许多有效的方法,如结构修改,通过引入灵活的链接,较大的侧链基团,非共面结构,不对称的结构和无环部分进入聚合物骨架。此外,通过在聚合物骨架中引入氟原子或庞大的三氟甲基基团来提高聚酰亚胺的溶解性和光学透明性也是一种有效的方法。众所周知,将含氟基团引入到聚合物链中将有效地引入良好的溶解性,良好的光学透明性,明显的介电性能,较低的吸湿性,较低的折射率和双折射。这些结果归因于较小氟原子半径,高键能,高电子负性,疏水性和c-f键的低极化性的特性。
chenyiwang等用不对称二胺单体3-甲基-4-(4-氨基-2-三氟甲基)-4-氨基二苯甲酮为原料通过高温聚合一步法制备了4种聚酰亚胺。研究结果表明,该系列聚合物易溶解于nmp、dmac、dmf等极性的溶剂中。不对称结构以及三氟甲基基团的引进,使其具有良好的溶解性、高度的光学透明性、低介电常数和吸水率。同时,它们还展现出优良的热稳定性和力学性能,在高温隔热材料、光电子领域和微电子领域具有潜在的应用。
sheng-hueihsiao等利用不对称结构的二胺单体1,3-二(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)萘与6种芳香二酐反应制备出一系列含醚基团和三氟甲基的聚酰亚胺。这类材料的玻璃转化温度为236~268℃,软化温度为231~250℃,500℃时没有明显失重现象;紫外-可见吸收截止波长为377~426nm,吸湿率在0.32%~0.78%之间,10 khz时介电常数为2.81~3.24。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容:
按照设计方案,制备含三氟甲基新型二胺单体,并与四种不同商业化酸酐(pmda、bpda、odpa、6fda)反应制备新型聚酰亚胺;对含三氟甲基新型二胺单体和新型聚酰亚胺进行ftir,nmr,gpc等微观表征,并完成新型聚酰亚胺溶解,光学,热学,介电和力学性能测试。
2.2目标
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-8周:按照设计方案,制备含三氟甲基新型二胺单体,并与四种不同商业化酸酐反应制备新型聚酰亚胺。
第9-12周:对含三氟甲基新型二胺单体和新型聚酰亚胺进行ftir,nmr,gpc等微观表征,并完成新型聚酰亚胺溶解,光学,热学,介电和力学性能测试。
4. 参考文献(12篇以上)
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[3] xiaohua huang, mei mei, chanjuan liu,等. synthesis and characterization of fluorinated polyimide derivedfrom 3,3'-diisopropyl-4,4'-diaminodiphenyl-3",4"-difluorophenylmethane[j].chinese journal of chemistry, 2015, 33(10):1159-1166.