随着微电子,柔性显示及光伏产业的发展,聚酰亚胺的发展也迎来了又一个春天。传统芳香聚酰亚胺(PIs)凭借优异的热性能和机械性能而得到广泛应用。但是在一些新兴行业,对其要求不只是局限于良好的热性能和机械性能。在微电子产业,要求聚酰亚胺具有较低的介电常数,而在柔性显示(OLED)行业,则对聚酰亚胺的光学透过性提出了更高的要求。因此就要对传统的芳香聚酰亚胺进行各种改性研究从而使其可以应用于不同的领域。根据以往的研究,在聚酰亚胺主链中,不对称结构的引入可以有效的减少分子间的紧密堆积,破坏分子的规整性;脂肪链,醚键可以提高分子链的柔性,脂肪链可以破坏分子间的共轭,有效的减弱CT效应;分子间产生的交联和氢键结构可以有效限制分子链的运动,提高材料的热性能;吡啶杂环与苯环具有类似的结构与性质,但是,由于吡啶杂环中-C-N=C-键(4.10)比苯环中-C=C-键(1.76)具有更高的摩尔折射率,使其可以有效的增加材料的光学透过性,同时吡啶杂环的引入还可以使PIs热稳定性再次提高,吡啶杂环结构可以阻碍分子间的相互作用,增加分子链间距。首先,我们用简单易得的对羟基苯甲醛为原料与2-氯-5-硝基吡啶发生亲核取代反应,合成出4-(5-硝基吡啶氧基)苯甲醛(NPyOBH),然后以NPyOBH为底物与硝基甲烷发生Henry反应合成出β-[4-(5-硝基吡啶氧基)苯基]硝基乙醇(NPyOPhNE)。NPyOPhNE还原之后即得到二胺2-胺基-1-[4-(5-氨基吡啶氧基)苯基]-1-乙醇(AAPyPhE)。将AAPyPhE以不同的比例掺杂到ODA中,然后分别与ODPA,6FDA,BPDA,BTDA通过传统的两步法聚合得到PIs薄膜。对薄膜材料进行表征,结果显示,当掺杂AAPyPh E后薄膜材料的溶解性得到提高,对于OPI-x体系,紫外截止波长在365~381 nm之间,T500透过率在74.1~83.3%范围内。XRD测试出分子间平均间距4.7~5.1?之间。由于AAPyPhE可以在分子链之间形成交联结构和分子间氢键,所以当AAPyPhE的含量在某一值以下时,材料仍然维持原有的良好的热力学与机械性能,拉力测试结果显示材料的拉伸强度为89.35~170.73 MPa之间,断裂伸长率范围在8.43~10.82%之间,弹性模量在1.29~2.28 GPa之间。随着AAPyPh E含量的增加其Tg逐渐减小,范围在185.5~253.3 oC之间,5%分解温度范围为338.7~498.3 oC,10%热分解温度为391.6~545.5 oC之间,且残余量在49.1~56.6%之间。但是由于众多结构因素的影响,随着AAPyPh E的加入材料的介电性能也有了改变。介电测试表明5%mol含量的AAPyPhE可以使介电常数ε?降低,但是随着AAPyPh E继续加入后,ε?值将出现起伏变化。其次,利用实验室已合成出的含cardo脂环结构的吡啶杂环二胺1,1-双[4-(-氨基吡啶氧基)苯基]环己烷(BAPBH)分别与ODPA,6FDA,BPDA,BTDA通过传统的两步法聚合得到PIs薄膜,并对PIs薄膜进行表征,由于吡啶杂环的引入,材料的热性能优异,光学性能也较好。同时脂环结构破坏了分子链的紧密堆积,减小了分子的结晶度,使材料的加工性能提高。PIs的介电常数也相对较低。最后,以先前合成的NPyOBH为原料,通过与TMSCF3或者KBH4反应得到相应的醇类:1-三氟甲基-1-[4-(5-硝基吡啶氧基)苯基]甲醇(FNPyOPh MA)和4-(5-硝基吡啶氧基)苯甲醇(NPyOPhCA),然后再与对硝基苯甲酰氯合成出不对称结构的二硝基,1-三氟甲基-1-[4-(5-硝基吡啶氧基)苯基]甲基-4-硝基苯甲酸酯(FNPyOPh MNBZ)和4-(5-硝基吡啶氧基)苄基-4-硝基苯甲酸酯(NPyOBNBZ)。FNPyOPhMNBZ和NPyOBNBZ经过Pd/C水合肼氢化还原,制备相应的二胺1-三氟甲基-1-[4-(5-氨基吡啶氧基)苯基]甲基-4-氨基苯甲酸酯(FAPyOPhMABZ)和4-(5-氨基吡啶氧基)苄基-4-氨基苯甲酸酯(APyOBABZ)。由红外和核磁表征确定结构。