一种含羟基的芴基Cardo型聚酰亚胺的合成及性能

摘要

合成了一种含芴基、羟基及苯醚键的二胺单体9,9’-双[4-(4-氨基-2-羟基苯氧基)苯基]芴,将该二胺单体分别与六氟二酐(6FDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)和4,4'-联苯醚二酐(ODPA)聚合,通过热酰亚胺化法制备出了5种聚酰亚胺(PI)薄膜。采用热重分析、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、核磁共振、紫外-可见光谱、差示扫描量热分析和溶解性等测试手段表征了所制备的二胺单体和PI的结构与性能。结果表明,含羟基的芴基Cardo型聚酰亚胺为无定形结构,且大多数PI在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂中具有良好的溶解性。而在热性能方面,PI-6FDA表现出最佳的热稳定性,其10%热分解温度为443℃。PI-6FDA、PI-PMDA和PI-BPDA的玻璃化转变温度分别为343℃、346℃和345℃。由于醚键使分子链的柔性提高,因此PI-ODPA展现出了最佳的力学性能。