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在某些使用光纤的领域,由于其工作环境温度很高,必然要求光纤涂料不但要满足一般光纤涂料的性能要求,还要满足耐高温的要求。光敏聚酰亚胺(PSPI)是兼有耐热性能与感光性能的一类高分子材料,目前主要用在微电子、航空航天及光电子等领域。如果对光敏聚酰亚胺结构进行改性,利用UV固化技术,将其用于耐高温光纤涂料将具有重要的现实意义。 针对本课题的要求,对所要合成的光敏聚酰亚胺进行了分子设计及工艺路线的选择。采用低温溶液缩聚—高温化学亚胺化的新工艺方法,分别选用丙烯酸羟乙酯(HEA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和顺丁烯二酸酐(MA)为光敏基团合成封端型光敏聚酰亚胺。实验发现,以MA的封端效果较好,比较成功的在聚酰亚胺分子链中引入光敏基团,所得PSPI低聚物具有一定的溶解性、耐热性及固化性能。实验还采用红外光谱(IR)对光敏聚酰亚胺的亚胺化动力学过程进行了研究。在亚胺化过程中,随酰亚胺化时间的延长,酰亚胺化温度的增高,亚胺化速率变快,亚胺化程度增高。 为改善光敏聚酰亚胺的溶解性,实验还采用三元共聚的方法,分别选用4,4′—二氨基二苯醚(ODA)、二氨基二苯砜(DDS)、3,3′—二甲基联苯胺(DMPA)为二胺单体,以均苯四甲酸酐(PMDA)为二酐单体,HEA为光敏基团,生成一系列光敏聚酰亚胺共聚物。通过热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、红外光谱(IR)、X-ray粉末衍射(XRD)等手段对产品进行了表征。结果发现采用三元共聚的方法有效地改善了光敏聚酰亚胺的溶解性及结晶性,同时使其保持了良好的耐热性,并发现所选用二胺种类和配比对所合成聚合物性能产生一定影响。所合成样品的特性粘数在1.08dL/g～1.38dL/g范围,其中PSPI(Ⅱ)的溶解性能较好。它们的外延起始温度均在530℃以上,具有良好的热稳定性。热稳定性顺序为PSPI(Ⅰ)>PSPI(Ⅲ)>PSPI(Ⅱ),Tg变化趋势与热稳定性顺序一致,分别为319.30℃、298.62℃、293.30℃。实验还对采用三元共聚型PSPI(Ⅱ)低聚物所配制出的UV固化涂料的性能进行了测试。