三苯甲烷型二胺單體的合成及應(yīng)用.pdf

1、聚酰亞胺(PI)具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，使其表現(xiàn)出較好的耐高溫和機(jī)械性能，是目前樹(shù)脂基復(fù)合材料中最有應(yīng)用前途的材料之一。但聚酰亞胺難溶解于常見(jiàn)有機(jī)溶劑且常溫下呈現(xiàn)不熔化不軟化性能，極大地制約了聚酰亞胺材料的普及應(yīng)用。本研究的特色就是用剛性的苯環(huán)替代雙酚A結(jié)構(gòu)中異丙基的側(cè)鏈甲基合成雙酚AP，并以雙酚AP為原料合成具有三苯基甲烷結(jié)構(gòu)的雙酚AP型二胺單體，最后二胺單體與四酸二酐進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得雙酚AP型聚酰亞胺。
　　第一部分，分別探究了

2、六種不同的催化劑(硫酸單一催化、硫酸加巰基乙酸復(fù)合催化、氯化氫氣體單一催化、氯化氫加巰基乙酸復(fù)合催化、N,N-二甲基苯胺鹽酸鹽離子液體、鹽酸三乙胺-三氯化鋁離子液體)在雙酚AP合成過(guò)程中的催化效果及催化產(chǎn)率，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化得出硫酸法和離子液體法在本反應(yīng)中催化效果較差，產(chǎn)率極低。而鹽酸法能獲得目標(biāo)產(chǎn)物，進(jìn)一步采用紅外光譜、質(zhì)譜及核磁共振光譜對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征與解析。其催化劑構(gòu)成：主催化劑(HCl氣體)助催化劑(巰基乙酸)，使反應(yīng)

3、選擇性、活性及醛酮的轉(zhuǎn)化率得到明顯的提高，最高產(chǎn)率達(dá)到51.81％。
　　第二部分，以自制的雙酚AP為原料與對(duì)氯硝基苯在無(wú)水K2CO3和Na2CO3的催化下合成雙酚AP型二硝基化合物，通過(guò)優(yōu)化催化效果及反應(yīng)時(shí)間可知，K2CO3比Na2CO3的催化效果更佳且大大地縮短了反應(yīng)時(shí)間，其回流反應(yīng)時(shí)間以18小時(shí)最佳，產(chǎn)率高達(dá)91.1%。將二硝基化合物進(jìn)行加氫還原反應(yīng)，制得二胺基化合物產(chǎn)率最高35.1%，并進(jìn)行紅外光譜的結(jié)構(gòu)表征，該過(guò)程均實(shí)現(xiàn)

4、了反應(yīng)條件及純化工藝優(yōu)化。
　　第三部分，采用實(shí)驗(yàn)室自制的二胺單體BAPPE與二苯醚四甲酸二酐(ODPA)進(jìn)行聚合反應(yīng)。第一步生成聚酰胺酸，第二步熱環(huán)化生聚酰亞胺聚合物。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)雙酚AP的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，再與對(duì)氯硝基苯進(jìn)行縮合制得二硝基化合物，探討了合成工藝提高了產(chǎn)率；對(duì)二硝基化合物進(jìn)行還原合成出了具有三苯基甲烷結(jié)構(gòu)的二胺單體；最后將合成出的二胺單體與二酐進(jìn)行聚合，制取具有三苯基甲烷結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，并對(duì)其性能進(jìn)