基于不對稱芳香二胺的新型可溶性聚酰亞胺的制備及其存儲性能研究.pdf

1、傳統的微電子器件是以硅基半導體集成電路為主導，而物理性能以及經濟等因素限制了其存儲器件尺寸的繼續(xù)縮小，難以滿足未來市場的需求。由于聚合物存儲器件具有低成本、良好的加工性能、3D堆疊能力、尺寸伸縮性、可折疊以及大型數據存儲能力等優(yōu)異性能，使其成為研究的熱點。其中，功能化的聚酰亞胺憑借其耐高低溫性能、成膜性、低介電常數等一系列優(yōu)良性能在光電信息存儲方面有著重要的應用。研究其分子結構與存儲特性之間的相互關系已經成為高分子材料研究領域的熱點之一

2、。本文以咔唑和芴酮為原料，合成兩個系列不對稱的芳香二胺單體，并對二胺單體進行了1HNMR，13C NMR，FT-IR和元素分析等表征。在所得二胺的基礎上，利用制備得到的新型芳香二胺分別與兩種芳香二酐—均苯四甲酸酐(PMDA)與2,2',3,3'-聯苯二酸酐(BPDA)進行聚合反應，得到了兩個全新系列的聚酰亞胺材料。通過紅外光譜、元素分析等手段對所合成的聚酰亞胺的分子結構進行了表征；利用紫外-可見光譜、熒光光譜、TGA、循環(huán)伏安法、元素分

3、析等測試手段對相應聚酰亞胺材料的性能進行了研究。采用密度泛函理論對聚酰亞胺的HOMO和LUMO軌道能級進行計算(計算方法為gaussian09，結構優(yōu)化方式為wb97XD/6-31G(D,P))。將聚酰亞胺制成器件，測試其電化學性能。
　　本研究主要內容包括：⑴以咔唑為原料，經過若干步反應成功制備出9-(2'-芳基)-3,6-二氨基咔唑，并與芳基硼酸反應，生成一系列結構新穎的二胺單體，中間體和目標產物均通過FT-IR、1H NMR

4、、13C NMR和元素分析表征。⑵以芴酮為原料，經過溴代、親核取代等反應制備了2-溴-9,9′-二(4-氨基苯基)芴，再經過Suzuki偶聯反應得到五種新型二胺單體，中間體和目標產物均通過FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征。⑶設計合成出的十二種新型芳香二胺單體與實驗室現有的兩種芳香二酐通過“兩步法”聚合制備了新型可溶性聚酰亞胺，所得聚酰亞胺有著良好的熱穩(wěn)定性，5％質量損失溫度大于350oC，氮氣中900℃下物質殘存量