1、芳香聚酰亞胺(PI)以其優(yōu)異的耐高溫性能,良好的機械和介電性能等綜合性能而在電子(特別是微電子)、電器、航空、航天、機械和化工等行業(yè),以及激光、納米、液晶和分離膜等高新技術領域得到了廣泛地研究和應用。而超支化聚合物又因其新奇的結構特征、優(yōu)異的理化性能以及廣泛的應用前景,成為了近年來聚合物合成化學領域的研究熱點之一。本文先后對聚酰亞胺和超支化聚合物的結構和性能特點、合成方法以及應用情況進行了系統(tǒng)的綜述,然后詳細地介紹了超支化聚酰亞胺的合成

2、和改性研究及其最新的研究進展。
　　 本文在課題組采用微波輻射合成線性聚酰亞胺的技術基礎之上,首先采用本實驗室已有的含三苯胺結構的三胺——4,4',4"-三胺基三苯胺(TAPA),和芳香二酐——3,3',4,4'-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)為單體,N,N'-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑,借助這種新型的加熱手段所具有的均勻、高效、節(jié)能和安全環(huán)保等優(yōu)點,在低溫分別合成氨基封端和酐基封端的超支化聚酰亞胺前驅體——超支化聚酰胺酸,然

3、后分別經(jīng)化學亞胺化和高溫熱亞胺化制得了含三苯胺結構的兩種不同端基的超支化聚酰亞胺(AM-HBPI和AD-HBPI)。以此來初步探討微波輻射在超支化聚酰亞胺合成過程中的優(yōu)勢所在。通過FTIR和1HNMR分別證實兩種含三苯胺結構AM-HBPI和AD-HBPI在微波輻射條件下確已合成,所得兩種HBPI的結晶度非常低且分子鏈間距扮別為0.3580nm和0.3682nm。兩種芳香HBPI具有極其優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,N2中10％熱失重溫度(T10％)在

4、540℃以上。結果還發(fā)現(xiàn)化學亞胺化得到的兩種HBPI具有優(yōu)良的溶解性能,能夠溶于DMF、DMAc、NMP和DMSO等幾種強極性非質子溶劑中。光譜分析則表明此兩種含三苯胺結構的HBPI在325nm處均出現(xiàn)非常強的UV-vis吸收峰,在370-580nm也出現(xiàn)極強的熒光發(fā)射峰,這預示了此種HBPI在電荷傳輸和有機光導材料等領域具有極大地潛在應用價值。這些與文獻報道的三苯胺及其衍生物具有良好的光學性能和p型載流子傳輸性能一致。
　　

5、然后采用已經(jīng)商品化的原料,經(jīng)Chichibabin反應和催化還原首次合成得到一種新型的BB'2型含三苯基吡啶結構的三胺單體——2,4,6-三(4-氨基苯基)吡啶(TAPP),再由其分別與均苯四甲酸二酐(PMDA)、BTDA和4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)等在微波輻射下采用上述低溫溶速縮聚制備了一系列的新型的含三苯基吡啶結構的不同端基的超支化聚酰亞胺。通過FTIR和1HNMR分別驗證了所得單體和聚合物的結構。進一步的研究表明:所得

6、的的HBPI均呈現(xiàn)出明顯的無定形聚集狀態(tài);這些無定性的HBPI能夠很好的溶于間甲酚、NMP、DMSO、DMAc和DMF等常見的強極性非質子溶劑,而且對稀H2SO4和HCI也具有一定的抗腐蝕性;它們在N2中的Tg在310℃以上,T5％和T10％也分別高于482℃和559℃;此外,AM-HBPI和AD-HBPI還分別在200-400nm和200-350nm具有良好的紫外光吸收性能,以及紫、藍色熒光發(fā)射性能,且被HCI質子化后它們的紫外光吸收