D3h對稱性導(dǎo)向聚酰亞胺分子設(shè)計及超分子聚集體可調(diào)控構(gòu)筑.pdf

1、聚酰亞胺作為綜合性能最優(yōu)異的有機高分子材料之一，高分子主鏈中主要包含酰亞胺環(huán)或酞酰亞胺環(huán)的一類聚合物，由于其突出的綜合性能而被廣泛應(yīng)用到航空航天，高性能纖維，介電材料，膜分離和液晶顯示器等領(lǐng)域，但其也受到成本高昂，難加工，有顏色等缺點的限制?；诜肿釉O(shè)計理論，以D3h對稱性導(dǎo)向的三蝶烯為基本構(gòu)筑單元，引入三蝶烯大的內(nèi)自由體積和三維剛性結(jié)構(gòu)，合成新型的蝶烯二酐單體用于改善聚酰亞胺的不足，以期得到不但成本較低，加工性能良好，而且綜合性能突出

2、的聚酰亞胺產(chǎn)品。本文基于這一理念進行了較深入的研究，通過合成兩種蝶烯二酐單體，并分別與三種不同的聯(lián)苯型二胺單體聚合得到相應(yīng)的六種新型的全芳香型聚酰亞胺，通過對比高分子主鏈中微小結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致的性能差異，有助于研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。具體內(nèi)容包括如下三部分：
　　1、基于分子設(shè)計理論，以二氯甲烷和鄰二甲苯為原料，經(jīng)三氯化鋁催化發(fā)生傅克烷基化反應(yīng)，進一步發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)生成2,3,6,7-四甲基蒽，然后分別與鄰氨基苯甲酸和2-氨基

3、-4,5-二甲氧基苯甲酸原位生成的苯炔發(fā)生Diels Alder反應(yīng)生成相應(yīng)的四甲基三蝶烯骨架，再經(jīng)過KMnO4氧化生成相應(yīng)的四酸，最后經(jīng)溶劑熱脫水結(jié)晶得到二酐晶體。通過FT-IR、NMR，熔點測試（DSC測試），質(zhì)譜，X射線單晶衍射等手段表征相應(yīng)化合物的結(jié)構(gòu)，證明相應(yīng)化合物結(jié)構(gòu)的正確性；同時利用TGA測試對比了兩種蝶烯二酐單體的熱穩(wěn)定性差異。
　　2、利用得到的兩種蝶烯二酐單體（2,3,6,7-三蝶烯四甲酸二酐和14,15-二甲

4、氧基-2,3,6,7-三蝶烯四甲酸二酐）分別與三種聯(lián)苯型的二胺單體（3,3’5,5’-四甲基聯(lián)苯胺，3,3’-二甲基聯(lián)苯胺，2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二氨基聯(lián)苯）通過一步法制備得到六種含不同取代基的芳香型聚酰亞胺，利用FT-IR、1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進行表征確認(rèn)；同時利用DSC、TGA、GPC、BET、UV-vis、XRD等對其進行了相應(yīng)性能的測試。
　　3、對比由兩種不同蝶烯二酐單體之間或不同二胺單體之間微小結(jié)構(gòu)變化而