结构型光敏聚酰亚胺的制备及研究

摘要

聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)作为特种工程塑料，是一类具有优异的热稳定性、化学稳定性、机械性能、电绝缘性能以及成膜性和高机械强度的性能材料，在现代高技术领域有非常重要的应用。其应用领域已经遍及航空航天、汽车工业和电子电器，在微电子行业PI被广泛用作用作各类器件钝化防护和层间介电以及光致刻蚀剂。近年来，在原有聚合物的基础上进行改性是高分子材料科学与工程发展的一个重要方向。针对PI，科研工作者进行了大量的化学改性，获得了多种性能优异的改性产物，如：热塑性PI(又称为可溶性PI)、低介电常数PI、高透明性PI和光敏性PI等等。由于普通聚酰亚胺不具有感光功能，且光刻工艺极其复杂，产品成品率低。正是基于这一点，人们研究和开发了可以直接光刻成细微图案的光敏聚酰亚胺(PSPI)。它具有感光和耐热双重功能的高分子材料，因而日益受到人们的瞩目。 在参考聚酰亚胺研究的基础上，查阅大量资料文献，本文综述了光敏聚酰亚胺的国内外发展状况。根据有机光化学原理，设计出具有肉桂酰基团新型结构的光敏性二胺。并初步探索合成了新型光敏性二胺4，4’-二(2-对氨基苯甲酰基)乙烯基苯。总收率分别为64.12％，紫外可见最大吸收波长为381 nm。所制得光敏聚酰胺酸，其紫外可见最大吸收波长在389 nm处，相对分子质量为2123。经过热亚胺化处理后得到聚酰亚胺。采用TGA分析，研究了所制备光敏聚酰亚胺的热行为，其耐热温度超过400℃。所设计方法操作简便、产品易于分离提纯，具有一定的应用价值。同时探讨及分析了各种条件对反应的影响规律，得到了本实验较佳的工艺条件。结构表征与性能测试表明：所合成出的化合物与设计的分子结构完全一致具有较好的光敏特性。

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1绪论

1.1聚酰亚胺

1.1.1聚酰亚胺的性能

1.1.2聚酰亚胺的合成

1.1.3聚酰亚胺的应用与展望

1.2光敏聚酰亚胺

1.2.1光敏聚酰亚胺的研究现状

1.2.2光敏聚酰亚胺的发展及展望

2高分子光化学、原理；微波合成及分子设计

2.1有机高分子光化学及有机光化学原理

2.2有机光化学反应的类型

2.3微波化学及其原理

2.3.1微波及其特点

2.3.2微波合成原理

2.4光敏聚酰亚胺的分子设计

2.5本文的技术路线及研究内容

2.5.1技术路线

2.5.2研究内容

3光敏聚酰亚胺的合成与表征

3.1试剂与仪器

3.1.1试剂

3.1.2仪器

3.2实验步骤

3.2.1对苯二甲醛的合成纪表征

3.2.2对乙酰氨基苯乙酮制备与表征

3.2.3 1，4-二[2-(4-氨基苯甲酰)乙烯基]苯的合成与表征

3.2.4光敏聚酰亚胺的制备及表征

3.3光敏聚酰亚胺的性能分析

3.3.1紫外吸收光谱

3.3.2相对分子质量的测定

3.3.3热分析

3.3.4扫描电镜分析

3.3.5溶解性的对比分析

4结果与讨论

4.1催化剂用量对羟醛缩和反应的影响

4.2反应时间对产率的影响

4.3反应温度对产率的影响

4.4直接合成与微波合成对比

5结论

致谢

参考文献

附 录