近紅外電致變色聚酰亞胺的合成及性能表征.pdf

1、聚酰亞胺(Polyimide,簡(jiǎn)稱PI)以其良好適應(yīng)空間環(huán)境的能力,成為了航天器上廣泛應(yīng)用的一類高聚物材料,而蒽醌酰亞胺可以在電場(chǎng)調(diào)控下實(shí)現(xiàn)可見-近紅外吸收光譜的轉(zhuǎn)化。本文利用兩者各自的性能特點(diǎn),將蒽醌酰亞胺分子結(jié)構(gòu)引入到聚酰亞胺的側(cè)鏈上，設(shè)計(jì)了一條含蒽醌酰亞胺結(jié)構(gòu)單元的二胺類單體和以此為基礎(chǔ)合成聚酰亞胺的制備路線。利用核磁共振法來對(duì)試驗(yàn)中所得化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,以檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的合成路線的可行性;利用循環(huán)伏安法和電化學(xué)光譜對(duì)帶有蒽醌酰亞胺

2、基團(tuán)的二胺單體及聚合物進(jìn)行電化學(xué)性能分析,以探究此材料的電致變色性。
　　在研究中以鄰二甲苯和鄰苯二甲酸酐為原料,通過付氏酰基化反應(yīng)、關(guān)環(huán)反應(yīng)得到二甲基蒽醌化合物;采用具有高產(chǎn)率的硝酸氧化合成法制備蒽醌-2,3-二羧酸;再經(jīng)酰亞胺化合成重要的蒽醌酰亞胺,之后利用酯化反應(yīng)、脫保護(hù)反應(yīng)得到蒽醌二胺單體。核磁共振譜分析表明:重要中間體及得到的二胺單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)與所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)相符合,此合成路線具有可行性;利用N-(6-羥基)己基蒽醌酰亞胺

3、與可反應(yīng)性聚酰亞胺進(jìn)行酯化反應(yīng),成功將蒽醌酰亞胺結(jié)構(gòu)單元引入到聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)中,獲得了所設(shè)計(jì)的聚合物材料。
　　循環(huán)伏安曲線分析表明:帶有蒽醌酰亞胺基團(tuán)的二胺單體與此單體的前軀體由于蒽醌酰亞胺的存在使得在-0.6V和-1.2V偏壓左右出現(xiàn)了可逆的氧化還原過程,分別來自于蒽醌基團(tuán)的一價(jià)陰離子和二價(jià)陰離子。但是,二胺單體在氧化區(qū)又出現(xiàn)了一個(gè)新的氧化峰,分析認(rèn)為是由于單體中的二個(gè)氨基的反應(yīng)所致;相應(yīng)的,聚合物材料的循環(huán)伏安曲線也同樣