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聚酰亞胺的合成上的多途徑

點擊次數:1184    發布日期:2015-10-26   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/530.html

      聚酰亞胺品種繁多、形式多樣,據不完全統計,已被用來合成聚酰亞胺的二酐有400多種,二胺則達到了上千種,因此被合成并進行研究的聚酰亞胺至少已達數千種。同時聚酰亞胺在合成上具有多條途徑,因此可以根據各種應用目的進行選擇,這種合成上的易變通性是其他高分子所難以媲美的。

(1)聚酰亞胺主要由二元酐和二元胺合成,這兩種單體與眾多其他雜環聚合物,如聚苯并咪唑、聚苯并嚼唑、聚苯并噻唑、聚喹蟋啉及聚喹啉等的單體比較,原料來源廣,合成也較容易。

(2)聚酰亞胺可以由二酐和二胺在極性溶劑,如DMF、DMAc、NMP或THF/甲醇等混合溶劑中先進行低溫縮聚,獲得可溶的聚酰胺酸,由聚酰胺酸溶液成膜或紡絲后加熱至300℃左右脫水成環轉變為聚酰亞胺;也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺類催化劑,進行化學脫水環化,得到聚酰亞胺溶液或粉末。二酐和二胺還可以在高沸點溶劑,如酚類溶劑中加熱縮聚,一步獲得聚酰亞胺。此外,還可以由四元酸的二元酯和二胺反應獲得聚酰亞胺;也可以由聚酰胺酸先轉變為聚異酰亞胺,然后再熱轉化為聚酰亞胺。這些方法都為加工帶來方便,前者稱為單體反應物的聚合(polymerization of monomeric reactants,PMR)方法,可以獲得低黏度、高固含量的溶液,在加工時有一個具有低熔體黏度的窗口,特別適用于復合材料的制造;后者則增加了聚合物的溶解性,在轉化的過程中不放出低分子化合物。

(3)只要二酐(或四酸)和二胺達到合格的純度,則不論采用何種縮聚方法,都很容易獲得足夠高的相對分子質量,加入單元酐或單元胺還可以方便地對相對分子質量進行調控。

(4)含有酐(或鄰位二酸)端基和氨端基的低相對分子質量聚酰亞胺在真空下加熱時可以彼此發生反應,使相對分子質量繼續增長。

(5)很容易在鏈端或鏈上引入反應基團形成活性低聚物,從而得到熱固性聚酰亞胺。

(6)利用聚酰胺酸中的羧基進行酯化或成鹽,引入光敏基團或長鏈烷基,獲得雙親聚合物,可得到光刻膠、雜化材料或用于LB膜的制備。

(7),一般的合成聚酰亞胺過程都不產生無機鹽,其預聚物或聚酰亞胺的溶液可以直接用于涂膜或紡絲,無須進行繁雜的洗滌以去除會降低性能的無機鹽副產物,這對于絕緣材料的制備特別有利。

(8)作為單體的二酐和二胺在高真空和適當溫度下容易升華,因此可以利用氣相沉積法在工件,特別是表面凹凸不平或具有尖銳邊緣的器件上形成聚酰亞胺薄膜。


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