聚酰亚胺增韧改性的研究

作者: 东莞市美鑫绝缘材料有限公司 日期: 2020-06-22 人气: - 评论: 0

    聚酰亚胺是分子主链中含有酰亚胺结构的有机高分子,具有优良的力学性能、热稳定性、耐化学腐蚀性及低介电常数,被广泛应用于航天、航空、工程材料加工及微电子等领域。由于酰亚胺基团的存在,其刚性较高,导致聚酰亚胺自身脆性大、加工性能差、流动性和韧性较差,并且成型加工成本较高,一定程度上限制了聚酰亚胺的发展,因此研究人员对PI的研究从未间断。

    为改善聚酰亚胺的韧性、提高加工性能,研究人员从不同方面对聚酰亚胺进行改进研究。如:超支化、引入柔性基团,如醚键、羰基等、引入大侧基,如芴基、引入非共面结构、封端等。还可通过设计新型的二酐或二胺增强PI的韧性,提高断裂伸长率和加工性能。经增韧改性的聚酰亚胺,其分子链柔顺性提高,制品断裂伸长率增大,应用领域扩展。

    超支化可提高分支度,降低分子链纠缠;柔性基团可提高分子链的柔顺性,增大分子链的活动能力;新型二胺、二酐通过不同种类的组合可合成新性能PI;结构改性,可减弱分子链的规整度,减少分子链间的共轭,也可以提高聚合物的韧性。

    超支化可设计分子链的形状,在分支上引入特定官能团,有效地调控分支度,提高其韧性;在聚酰亚胺主链中引入柔性键或柔性基团,可降低主链刚性,提高制品的断裂伸长率;研究人员设计的新型二胺、二酐通过不同种类的组合,可生产出不同性能的PI,也可达到增韧聚酰亚胺的目的;引入不对称结构或基团可以降低苯环与聚酰亚胺分子链的共轭,降低分子链的刚性,提高韧性。目前,国内外对高韧聚酰亚胺研究较薄弱,专门以增韧PI的研究较少,且提高幅度较低,仍存在改进之处。

在未来增韧研究中可从以下3个方面入手:

(1)超支化与柔性基团结合,在分支上接入尽可能多的醚键、羰基等柔性基团,最大化利用超支化引出来的分支;

(2)超支化与二胺、二酐结合,将更多的支链引入到二胺、二酐上,生产超支化二胺或超支化二酐,再以此制备出高韧性的聚酰亚胺

(3)设计新型二胺或二酐,将非对称结构或柔性基团引入二胺或二酐,制备高断裂伸长率的聚酰亚胺


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