含噁唑环耐高温聚酰亚胺的合成及结构与性能研究-高分子化学与物理专业论文.docxVIP

Classified Index：TQ323.4 U.D.C.：620 Dissertation for the Master Degree in Science STUDY ON SYNTHESIS OF POLYMIDE INCLUDING OXAZOLE AND THE STRUCTURE THEREOF PROPERTIES Candidate：Yu HongSupervisor Candidate： Yu Hong Supervisor： Prof. Huan Academic Degree Applied for： Master of S Specialty： Polymer C Affiliation: Departmen Date of Defence： June, 2006 Degree-Conferring-Institution： Harbin Ins hemistry and Physics t of Applied Chemistry titute of Technology 摘 要 摘 要 - - I - 摘 要 本文针对含噁唑环耐高温聚酰亚胺的合成与性能进行了研究。 采用正交法研究了 2,6- 二（对氨基苯）苯并 [1,2-d;5,4-d’] 二噁唑（二 胺）的合成，确定了合成二 胺单体的最佳条件。在 84%的多聚磷酸体 系 中，以 4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对氨基苯甲酸为原料制备了聚酰亚胺单 体 ， 采用红外光谱分析（IR）、氢核磁共振谱图分析（1HNMR）、元素分析 （EA）等方法表征了 合成产物的结构及纯度，结果表明 产物 与目标产物结 构相一致；采用DSC、TG等热分析手段测得了其热性能，结果表明制备的 单体具有优异的热性能。 采用粘度法对聚酰胺酸的合成进行了研究。在以 2,6-二（对氨基苯）苯并 [1,2-d;5,4-d’]二噁唑、双醚酐为原料合成聚酰胺酸的反应中，研究了反应时 间、反应温度、反应物摩尔比、体系含水量对聚酰胺酸粘度的影响，确定合 成聚酰胺酸的最佳条件，即将单体、溶剂完全除水，二胺与二酐以摩尔比为 1：1.02 溶于N，N-二甲基乙酰胺中，在 5℃下反应 40h，得到了聚酰胺酸溶 液的粘度为 1.7dL/g。 采用不同的酸酐与合成的二胺单体进行反应，得到了相应的聚酰胺酸溶 液，制备了均苯型聚酰亚胺、联苯型聚酰亚胺和双醚酐型聚酰亚胺。测定了 聚酰胺酸的特性粘数及聚酰亚胺在不同溶剂中的溶解性，分析了聚酰亚胺结 构对分子量、溶解性的影响，结果表明聚酰亚胺分子结构的刚性越大其分子 量就越小，溶解性越差。采用TG、DTA、DSC等热分析方法测定了聚酰亚 胺的Td、熔融分解温度、Tg，结果表明含有噁唑环的聚酰亚胺的热性能要 明显优于常规聚酰亚胺，其中，分子结构刚性越大，热性能越好。 采用Flynn-Wall-Ozawa法计算了双醚酐型聚酰亚胺的热分解活化能，得 到其热分解活化能为 110.79 kJ/mol；采用微分法计算了双醚酐型聚酰亚胺热 分解反应动力学常数，得到该反应的频率因子和反应级数分别为 2.41×105 s-1和 0.5765。采用Coats—Redfern法研究了双醚酐型聚酰亚胺的热分解反应 动力学机理，根据其活化能进行了计算、对比，得到热分解反应动力学可能 机理的积分形式为g(X)= 3[1-ln(1-X)1/3]，且反应受相界面（收缩体积）控 制。 关键词 2,6-二（对氨基苯）苯并[1,2-d;5,4-d’]二噁唑；聚酰胺酸；聚酰亚胺 热分解动力学 哈尔滨工业大学理学硕士学位论文 哈尔滨工业大学理学硕士学位论文 - - II - Abstract The synthesis and performances of PI including oxazole were studied in this term. The synthesis of 2,6-Di(p-aminophenyl)benzo-[1,2d;5,4d′]-bisoxazole (diam -ine) was studied by designing orthogonal experiments and the effect factors on the reaction were analysed, then optimal synthesis conditions of diamine were confirmed. 2,6-Di(p-aminophenyl)benzo-[1,2d;5,4d′]-bisoxazole was synthesized with 4 ,6-diaminoresorcinol dihydrochloride and 4-aminobenzoic a