2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、聚酰亞胺(polyimide,PI)一類是典型的高性能聚合物,由于具有高強、高模、耐高溫、耐化學腐蝕、耐輻射、耐燃等優(yōu)越的性能,在航空航天、電器、化工、微電子等技術領域得到廣泛應用。隨著高新技術領域的發(fā)展,對該類材料的研究提出了越來越多的要求,其中旨在提高聚酰亞胺材料的力學性能以及熱穩(wěn)定性的研究已成為聚酰亞胺改性中比較引人注目的熱點之一。
   本文探討了高性能聚酰亞胺所具有的結(jié)構(gòu)特點,以分子設計理論為基礎,結(jié)合苯并咪唑環(huán)的特點

2、,設計合成了含雙苯并咪唑的二胺單體2,2'-對苯基雙-(5-氨基苯并咪唑)(PBABI)。通過PBABI與多種芳香族二酐聚合制備一系列均聚酰亞胺;同時利用:PBABI與4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作為二胺,以不同摩爾配比與聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)進行共聚,制備得到一系列共聚酰亞胺,對其結(jié)構(gòu)與性能進行了詳細討論。
   以4-硝基鄰苯二胺與對苯二甲酰氯為單體,通過親核取代反應制得二硝基化合物2,2'-對苯基雙-(5-硝基苯并

3、咪唑)(PBNBI)。由PBNBI在Pd/C催化下,經(jīng)水合肼還原為二氨基化合物.PBABI,并用FTIR,NMR和元素分析對其結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)果表明合成的單體具有預期的化學結(jié)構(gòu),并且純度較高。利用。DSC法測定了單體的熔點,分別為455-456℃(PBNBI)和418-419℃(PBABI)(DSC峰值)。
   利用合成的PBABI與酸酐BPDA,BTDA,ODPA和PMDA,以N,N'-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑,在冰水

4、浴中聚合得到聚酰胺酸,高溫環(huán)化得到聚酰亞胺。前軀體聚酰胺酸具有較高的特性粘度1.12~2.67 dL/g,成膜性能良好。通過:FTIR,元素分析和XRD對聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)進行表征,結(jié)果表明該聚酰亞胺即為所需要的目標聚合物,且為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。利用TGA對聚酰亞胺的熱性能研究發(fā)現(xiàn),材料在氮氣中600℃、空氣中560℃時才出現(xiàn)輕微質(zhì)量損失;在氮氣中,900℃殘留炭渣的質(zhì)量高達71.4%,具有非常好的熱穩(wěn)定性能。該聚合物具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度44

5、6~475℃,耐熱性能優(yōu)異,同時還具有優(yōu)異的機械性能,拉伸強度120~180MPa,彈性模量4.83~5.79GPa。
   利用合成的PBABI與4,4'-二氨基二苯醚(ODA)以不同摩爾配比與BPDA在DMAc中共聚,涂膜,成膜后進行熱酰亞胺化,得到了含雙苯并咪唑共聚酰亞胺薄膜,對其結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、力學性能及光學透過性能進行了研究。結(jié)果表明:PBABI雜環(huán)單體的引入對聚酰亞胺的熱分解溫度稍有影響,但明顯提高聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變

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