耐高温聚酰亚胺的合成及改性研究.pdf

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1、跨压料技大学论文题目：耐高温聚酰亚胺的合成及改性研究学科门类：理学一级学科：化学培养单位：化学与化工学院硕士生：导师：杨强樊国栋2014年5月TITLESYNTHESISANDMoDIFIEDSTUDYoFHIGHTEMPARATUREPOLYIMIDESAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByQiangYangThesisSu

2、Pro

3、f．GuodunFanlhesls∑iuoervlsor：vrot110UnanMay2014耐高温聚酰亚胺的合成及改性研究摘要随着高分子科学的不断研究和发展，聚酰亚胺由于具有良好的热学性能，力学性能，光学性能，电学性能，表现出优异的适应性能，现已经广泛的应用于航空航天，电子电气，精密制造，汽车航船等相关领域中。而如何使聚酰亚胺绝缘漆具有比本身更加优异的耐热性能，光学性能等，成为了现今研究的热点，所以探究如何用不同的研究方法获得不同特性的聚酰亚胺材料，是相当有必要的。其次，探究采用不同方法使聚酰亚胺材料具有上述的优异性能，日益重要。合成聚酰

4、亚胺有两种方法：(1)多步合成法，这种方法是指采用含有二胺或二酰氯化合物与酰亚胺的二酸化合物反应来制备的，其优点在于可供合成选择的原料较多，具有相当丰富的可选择性，可依据所需合成目的的不同，对绝缘漆进行调节控制，以其达到所需的分子量，从而确定分子结构，最终影响合成的产品的性能；(2)一步合成法，是指用偏苯三酸酐或者偏苯三酸酐酰氯与二异氰酸酯直接反应制备，与多步合成法相比较，其优点在于合成路线短，耗能低。为了获得更好的耐热性能，本文在合成聚酰亚胺的基础上，合成并测试了使用无机纳米材料，来杂化的聚酰亚胺复合薄膜的性能。本研究采用改进后的一步合成

5、方法制备了所需的聚酰亚胺，同时不断改变影响高聚物合成的反应条件(反应温度和反应时间)，合成了三种不同黏度的聚酰亚胺，采用核磁共振，傅里叶红外光谱表征了其分子结构，采用流变仪测试了其流变性能，同时，本研究采用热重分析仪测试了其热性能，示差扫描量热仪测试了其玻璃化转变温度。本研究分析了未改性聚酰亚胺薄膜的性能，同时，本研究探究了掺杂0．01％金纳米棒后的改性聚酰亚胺薄膜的性能。结果表明，在一步合成方法所研究制备的聚酰亚胺中，采用在120。C预聚，150。C缩聚的聚酰亚胺有良好的表面形貌和耐温性能，这保证了其不易被电击穿，适合更广泛应用于绝缘用漆

6、行业；同时，流变仪表征合成的聚酰亚胺有剪切变稀行为，最佳的剪切黏度为1．6Pa·S，使用于高速涂覆；热重分析仪测试表明提取后的树脂其热分解温度在250。C左右，具有较好的耐温性；热重分析仪测试表明聚酰亚胺薄膜的耐热温度在450℃左右，具有良好的耐高温效果。结果表明，金纳米棒杂化改性的聚酰亚胺薄膜具有优异的效果。改性后的聚酰亚胺薄膜表面平整且具有发光效果。金纳米棒杂化改性聚酰亚胺薄膜与纯聚酰亚胺薄膜均具有良好的耐温性，掺杂0．01％含量的金纳米棒粒子具有更好的耐温性，比传统的聚酰亚胺薄膜耐高温温度提高了10℃左右，但两者的玻璃化转变温度并未发

7、生明显变化。掺杂了0．01％含量的金纳米棒粒子后，PI／GNMRs薄膜产生的了明显的红移现象，红移了lOnm。关键词：聚酰亚胺，合成，耐高温，薄膜SYNTH．置SISANDMoDIFIEDSTUDYoFHIGHTEMPARATUREPoLYIMIDESABSTRACTBecauseofpolyimidepainthaveexcellentthermalproperties，mechanicalproperties，opticalpropertiesandelectricalproperties，polyimideshasbeenwidely

8、usedinaerospace，electricalandelectronics，precisionmanufacturing，automotiveandotherfields，innowadays，bytheincreasingdevelopmentofpolymersciencestudy．Now,ithasbeenbecameahotresearchthatmakethepolyimidepainthaveamoreexcellentheatresistancepropertyinnewways．SoitisSOquitenecess

9、aryandimportanttoexplorehowtosynthesispolyimidewhichhavedifferentproperties，anduseaseries