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聚酰胺酰亚胺(Poly(imide-amide))是一类分子主链中同时含有酰胺基和亚胺环的聚合物,最早作为聚酰亚胺的改性品种为人所熟识,之后由于其优异的综合性能而被广泛研究。目前已研制出多种全芳族PAI产品,如漆包线漆、薄膜等,并在很多领域得到了应用。本文基于分子设计的角度,向分子主链中引入脂肪链段,制备了两种半芳族聚酰胺酰亚胺,并对其结构及性能进行了表征和研究。以1,6-己二异氰酸酯(HDI)和偏苯三酸酐(TMA)为单体,N,N’-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,通过一步升温法合成了半芳族二元共聚聚酰胺酰亚胺树脂。最佳反应条件为:单体摩尔比为n(HDI)︰n(TMA)=1.05︰1,反应温度为140℃,反应时间为4 h,溶剂用量为反应体系质量的80%。对产物结构及性能进行表征,结果表明:产物分子链中含有酰胺键及酰亚胺环,为目标聚合物二元共聚聚酰胺酰亚胺;产物的特性黏度为35.49 m L/g;拉伸强度为51.4 MPa,断裂伸长率为126.39%,弯曲强度为45.29 MPa,冲击强度为58.45 J/m;产物为非晶聚合物,Tg为133℃;失重5%时的温度是357.90℃,温度升至509.46℃时,不再失重,此时的残炭率为6%。在最佳合成条件下,制备了二元聚酰胺酰亚胺薄膜,成膜这一行为并未改变分子结构,由于分子链柔性良好,半芳族二元共聚聚酰胺酰亚胺薄膜的而有着比全芳族聚酰胺酰亚胺薄膜更好的表面形貌。以偏苯三酸酐与11-氨基十一酸为原料,以DMAc为溶剂,以乙酸酐为脱水剂,合成了酰亚胺酸。然后以自制酰亚胺酸与1,6-己二胺为单体,以DMAc为溶剂,进行三元共聚聚酰胺酰亚胺的制备,并通过探究酰亚胺酸的合成条件对其产率及三元共聚聚酰胺酰亚胺结构的影响,得到了酰亚胺酸最佳合成条件为:反应温度60℃,反应时间4 h,脱水温度90℃,脱水时间为3 h,投料比为n(偏苯三酸酐)︰n(11-氨基十一酸)=1.2︰1。以投料比为n(酰亚胺酸)︰n(1,6-己二胺)=1︰1,在180℃反应3 h。由于红外谱图中存在酰胺键及亚胺环的特征吸收峰,可以证实所得产物为目标聚合物三元共聚聚酰胺酰亚胺。产物有着良好的溶解性,特性黏度适中,为49.23 m L/g,玻璃化转变温度Tg为127℃,熔融温度Tm为259℃,产物与传统聚酰胺酰亚胺相比具有更好的加工性能,又比PA11具有更好的耐热性能。将酰亚胺酸和1,6-己二胺等摩尔混合,并通过加入不同量的11-氨基十一酸,分别制备了含有酰亚胺基摩尔含量为20%、25%、33%、50%、100%的三元共聚聚酰胺酰亚胺。力学性能测试结果表明:随着酰亚胺基摩尔含量的增加,三元聚酰胺酰亚胺的拉伸强度逐渐升高,冲击强度降低。酰亚胺基摩尔含量为100%时,材料具有较好的拉伸强度,为123.14 MPa;当酰亚胺基摩尔含量为20%时,材料具有较好的拉伸断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度,分别为124.52%和44.10 J/m。