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《四川大学》 2001年
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侧链液晶聚酰亚胺的合成、表征及性能研究

范浩军  
【摘要】: 高强、高模、高尺寸稳定性和加工性能优良的聚酰亚胺薄膜材料在航天航空、国防军工、电机电器、电子通讯等高新技术产业显示着广阔的应用前景。本文在总结前人研究工作的基础上,首次提出了分子组装、侧链液晶原位复合自增强聚酰亚胺(PI)的新概念。围绕这一主题,确定了引入液晶基元侧链的两条路线:大分子反应路线和二胺单体路线。 在大分子反应体系中,合成了两种含羟侧基的二胺单体(2,4-二氨基苯酚和1,3-二(4-氨基-苯氧基)-2-丙醇)和两类含环氧端基的液晶化合物(单官能度环氧联苯液晶化合物MEC和单官能度芳酯液晶化合物MEAE),并对其组成和结构进行了表征。利用聚酰亚胺主链上羟侧基与液晶化合物环氧基的反应,制备了两类侧链液晶基元不同的侧链液晶原位复合自增强的新型PI薄膜材料。文中对羟侧基和环氧基的开环反应进行了模拟,并对大分子的反应程度及其影响因素进行了较详细的研究。 在二胺单体路线合成侧链液晶聚酰亚胺的体系中,合成了含液晶基元侧链的二胺单体—3,5-二氨基苯甲酸-4’-联苯酯,通过和其它二胺单体与芳族四羧酸二酐的共聚制备了侧链型和组合型液晶原位复合自增强的两类新型PI薄膜材料,考虑到二胺的活性和侧基的空间位阻效应对聚酰胺酸(PAA)形成反应的影响,实验中采用了分批投料法确保了高分子量PAA的形成。 通过计算机模拟技术和侧链液晶聚合物分子工程技术相结合,对形成液晶相的PI主链的分子结构进行了设计和模拟。差示扫描量热分析(DSC))、热台偏光显微镜和宽角X—衍射(WAXD)等技术对所形成的侧链液晶PI的晶相织构进行了表征,结果表明:当刚性的液晶基元不通过柔性间隔基元而直接悬挂于半刚性的芳杂环主链上时,相对柔软的主链更有利于侧链液晶相的形成;大分子反应制备的含柔性间隔基的侧链液晶PI和主、侧链均含液晶基元的组合型液晶PI能形成有序度较高的层状近晶相织构;刚性的联苯液晶基元直接悬挂于PI主链上,主链屈服于刚性液晶基元的作用而采取扁平构象并与液晶基元的指向矢垂直,只能形成有序度较低的向列相NI织构。实验结果和计算机模拟结果有很好的一致性。 曰川允矽协*吵修恃义 对侧链液晶聚酞亚胺液晶性的研究表明:主链的刚性、柔性间隔基元的存 在与否、侧链液晶基元的类型和侧链液晶基元的含量均对侧链液晶相的形成和 类型产生较大影响;主链的刚性和聚酷胺酸(PAA)中间体的分子量是影响侧链 液晶聚酞亚胺液晶热稳定性的主要因素;在清亮点温度附近进行拉伸、电场极 化或淬火(或退火),均能有效地促进侧链液晶基元的取向,进而通过分子组装 技术提高 PI的力学性能、耐热性和尺寸稳定性。 对侧链液晶聚酞亚胺的性能研究表明,主链的刚性、分子量和恻链液晶基 元的含量是影响PI f膜力学性能的重要因素;侧链液晶相的形成而产生的原位 复合自增强作用可使PI膜的拉伸强度最大可提高2.7倍,模量提高3.0倍; 热膨胀系数最大可降低 40%;相对柔软的 PI主链和相对高的侧链液晶基元分 于长径比(L/d)能更有效地提高 PI的力学性能。在玻璃化转变温度和清亮点 温度间淬火或拉伸过程中通过侧链液晶基元分子自组装形成有序度较高的微纤 (取向)结构是力学性能和尺寸稳定性能增幅的内在原因;TGA和DSC研究 表明,二类侧链液晶 N5%的热失重温度均高于520℃:液晶相区间温度为 230~290℃,均显示出了较优良的耐热性能和液晶热稳定性能。共聚和侧链液 晶基元的引人降低了聚酞亚胺主链的对称性和规整性,所形成的侧链液晶聚田 亚胺均能溶解在常用的极性非质子有机溶剂中,显现出良好的成型加工性能。 在半刚性的芳杂环主链上引入液晶基元侧链并实现了侧链液晶基元有序结 构的形成与控制,不仅增加了侧链液晶聚合物的种类,丰富了PI合成化学内容, 而且揭示出了芳杂环聚合物多层次微观聚集态结构与宏观物理和化学性质之间 的本质联系;更重要的是在不牺牲耐热性能的前提下,通过分子自组装技术提 高了PI的力学性能和尺寸稳定性能,改善了加工性能,为其它芳杂环类聚合物 的高性能化及功能化提供了理论借鉴。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:O633

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【参考文献】
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1 杜新宇,张世海,刘德山,周其庠;热致液晶共聚酯原位复合材料相容性的研究[J];复合材料学报;1999年03期
2 范浩军,顾宜,谢美丽;3,5-二氨基苯甲酸-4′-联苯酯及含液晶侧链的聚酰亚胺的合成与表征[J];高分子学报;2001年04期
3 李自法,郭银忠,张春晓,周其凤;一类新的刚性链侧链型液晶高分子的合成[J];高分子学报;1995年04期
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1 李仙会,陈正南,陈瑞珠;聚酯共混改性聚碳酸酯研究进展[J];工程塑料应用;2003年02期
2 王海连;廖功雄;蹇锡高;王燕;郑亮;;TLCP/GF混杂增强聚醚砜酮复合材料的研究[J];工程塑料应用;2006年03期
3 郑建邦,马戎,曹猛,吴洪才;气相沉积法制备聚酰亚胺薄膜的光、电特性研究[J];半导体光电;2001年06期
4 马会茹,段华军,唐红;液晶高分子分子复合材料的新进展[J];玻璃钢/复合材料;2001年06期
5 左瑞霖,梁国正,常鹏善,马晓燕,朱光明;热固性液晶树脂的研究进展[J];材料导报;2003年03期
6 林保平;主链型联苯液晶聚氨酯的物性研究[J];东南大学学报;1996年02期
7 官建国,马会茹,段华军;用液晶高分子微纤自增强的原位复合材料[J];复合材料学报;2002年05期
8 郑建邦,曹猛,吴洪才;气相沉积法制备聚酰亚胺薄膜的光、电特性研究[J];光电子技术与信息;2001年05期
9 范浩军,顾宜,谢美丽;3,5-二氨基苯甲酸-4′-联苯酯及含液晶侧链的聚酰亚胺的合成与表征[J];高分子学报;2001年04期
10 杨进,朱蓉琪,刘习奎,汤嘉陵,顾宜;一种半晶性联苯酯侧基聚酰亚胺[J];高分子学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 兰建武;徐进;;新型聚酯酰亚胺聚醚嵌段共聚物的合成及其纤维性能[A];第十届陈维稷优秀论文奖论文汇编[C];2007年
2 王劲;唐屹;曾晓丹;王剑;赵炜;李黎;谢美丽;顾宜;;聚酰亚胺复合膜的制备及性能研究[A];第五届全国覆铜板技术·市场研讨会暨2004年行业年会报告·论文集[C];2004年
3 王金星;刘天模;庞亚男;;芳香族湿敏聚酰亚胺的制备与研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
4 张营堂;;超声机械共混法制备聚酰亚胺/nano-Al_2O_3·SiO_2杂化材料工艺研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(6)[C];2007年
5 刘建强;刘海青;代由勇;倪鹏;仇德鹏;颜世申;;一种含钯有机金属液晶的制备与表征[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
6 李明;费强;郇延富;郑健;陈焕文;金钦汉;;基于液晶取向改变的化学传感机理及应用的研究进展[A];第三届科学仪器前沿技术及应用学术研讨会论文集(三)[C];2006年
7 杨凯;桂泰江;王贤明;;异氰酸酯一步法合成聚酰亚胺分析和表征[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
8 丁丽琴;张爱清;;新型可溶性光敏聚酰亚胺的合成与表征[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
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1 霍丹群;肝素化高分子液晶/聚醚氨酯生物材料的研究[D];重庆大学;2004年
2 刘向阳;含联苯侧基聚酰亚胺纤维的制备及结构与性能研究[D];四川大学;2006年
3 梁兆颜;紫外光敏聚合物诱导液晶分子的排列研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
4 钟发春;聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼弹性体研究[D];中国工程物理研究院;2001年
5 陈立新;液晶环氧增韧复合材料树脂基体的研究[D];西北工业大学;2001年
6 王锦艳;含杂萘酮结构的新型高性能树脂的研究[D];大连理工大学;2001年
7 吕建坤;环氧树脂及高性能热塑性树脂与粘土插层复合的研究[D];浙江大学;2001年
8 王家俊;聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D];浙江大学;2001年
9 吴江;α—纤维素膜的制备、性能及应用研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2002年
10 朱秀玲;高性能聚芳酰胺类材料的设计、合成及性能研究[D];大连理工大学;2002年
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1 孟庆荣;双马来酰亚胺及其与烯丙基醚化酚醛树脂的共聚研究[D];河北工业大学;2007年
2 刘丹;液晶型聚乙烯亚胺螯合树脂的制备及吸附性能研究[D];武汉理工大学;2004年
3 陈洁;偶氮苯与茁霉多糖接枝共聚物的合成及光致变色性能的研究[D];西北师范大学;2006年
4 张猛响;聚碳酸酯/聚丙烯/凹凸棒土复合体系的制备及结构与性能的研究[D];北京化工大学;2006年
5 张全烜;巨大旋光液晶—聚乳酸螺旋结构共聚合材料的合成和性质[D];山东大学;2007年
6 禹兴海;含取代偶氮苯基团短梗霉多糖接枝共聚物的制备及光致变色性能研究[D];西北师范大学;2007年
7 吴文财;聚(丙烯酸吡咯烷基联苯酯)的合成与吸附性能研究[D];武汉理工大学;2007年
8 杨晰;葡萄籽中原花青素的溶剂提取研究[D];西北师范大学;2007年
9 李晨光;基于液晶共聚酯的拉胀高分子材料的设计与合成[D];郑州大学;2000年
10 姜丽萍;PET-60PHB热致液晶共聚酯的合成及其原位复合材料的研究[D];华北工学院;2001年
【同被引文献】
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1 于振宁,宛新华,涂慧琳,陈小芳,周其凤;甲壳型液晶高分子的一种非寻常热致液晶行为[J];高分子学报;2003年03期
2 刘志杰;卢鑫;汪映寒;;液晶垂直取向膜材料的研究[J];高分子材料科学与工程;2007年02期
3 李凌,郭晓霞,隋郁,印杰;高预倾角液晶显示器用聚酰亚胺定向材料的研究(Ⅱ)[J];功能材料;2001年03期
4 印杰,叶羽丰,王宗光;高预倾角液晶显示器用聚酰亚胺定向材料的研究[J];功能材料;1998年04期
5 薛九枝;液晶显示基础知识讲座(一)──液晶的结构与分类[J];现代显示;1995年03期
6 马颖,张方辉,盛锋,王照红;液晶显示器摩擦取向技术的新发展[J];液晶与显示;2003年04期
7 费民权;液晶电视技术的发展现状分析[J];液晶与显示;2003年05期
8 俞伟华;TFT-LCD液晶显示技术及其应用[J];自动化仪表;2001年12期
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1 肖丙刚;面向光集成的光波导材料制备与参数测量方法研究[D];浙江大学;2006年
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1 付祥峰;联苯型侧链聚酰亚胺液晶取向膜预倾角的研究[D];四川大学;2006年
2 白星;聚酰亚胺取向膜制备条件对液晶预倾角的影响[D];四川大学;2007年
3 刘志杰;聚酰亚胺液晶垂直取向剂的制备与表征[D];四川大学;2007年
4 任立刚;烷氧端基侧链型聚酰亚胺的合成及其薄膜表面结构与性质的研究[D];四川大学;2007年
【二级参考文献】
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1 李自法,张春晓,张淑媛,李相魁,周其凤;液晶基元直接横挂于主链上的液晶共聚物研究[J];高分子学报;1996年03期
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1 路庆华,李梅,陶萍,莫海燕,魏少华,王宗光;含羟基活性基团的聚酰亚胺制备和表征[J];上海交通大学学报;2001年04期
2 顾宜,范浩军,黄毅,刘习奎,杨进,秦家强;聚酰亚胺侧链功能化研究进展[J];化工新型材料;2004年11期
3 胡艳秋;耐湿热性能优异的聚酰亚胺涂层胶[J];中国胶粘剂;2005年07期
4 于顺东;;VICTREX~ PEEK胶带成为聚四氟乙烯与聚酰亚胺胶带的出色替代品[J];工程塑料应用;2006年01期
5 陈祥俭;;电子零件用高纯度聚酰亚胺清漆[J];化工新型材料;1986年06期
6 张可达,刘南安,丁孟贤,张超,张劲;新型聚酰亚胺渗透汽化膜[J];高分子材料科学与工程;1993年01期
7 李生柱;尺寸稳定的聚酰亚胺[J];化工新型材料;1995年02期
8 王慧菊;1999年中国聚酰亚胺的研究及应用文摘[J];化工新型材料;2000年07期
9 ;KH-304聚酰亚胺复合材料[J];军民两用技术与产品;2001年02期
10 张书森,尹学敏,袁显永;改进聚酰亚胺金刚石砂轮磨削性能的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2003年04期
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1 刘立柱;杨立倩;翁凌;崔巍巍;朱兴松;石慧;;聚酰亚胺/SiO_2-Al_2O_3三层复合薄膜制备工艺研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
2 韩文广;李耀星;;聚酰亚胺废料回收的研究[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年
3 武迪蒙;曾科;杨刚;;AB-型半晶聚酰亚胺的合成和表征[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 陈建升;李仲晓;尚玉明;胡爱军;高生强;杨士勇;;短切碳纤维增强的PMR型聚酰亚胺复合材料的合成与性能研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
5 雷勇;刘宇锋;江璐霞;傅强;;聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合薄膜的制备和表征研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
6 熊义富;敬文勇;邱志聪;;聚酰亚胺抗氚辐照性能[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
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1 本报记者 马庆圆;深圳惠程聚酰亚胺产业化之梦渐成真[N];中国证券报;2011年
2 证券时报记者 黄丽;深圳惠程聚酰亚胺项目纵深发展[N];证券时报;2011年
3 本报记者 马庆圆;航天控股 进军聚酰亚胺新材料领域[N];中国证券报;2011年
4 ;我国研制出热塑型聚酰亚胺[N];中国包装报;2006年
5 于柏林;聚酰亚胺有了全新合成途径[N];中国化工报;2006年
6 孟贤 柏林;首条氯代苯酐生产线在大连建成[N];中国化工报;2006年
7 丁孟贤 于柏林;我国氯代苯酐直接合成聚酰亚胺试车成功[N];中国矿业报;2006年
8 本报记者 丁秀玉;生于忧患 志在超越[N];科技日报;2006年
9 蔡永源;材料新秀加紧抢市场[N];中国化工报;2001年
10 马扬;大连建成首条氯代苯酐生产线[N];中国化工报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范浩军;侧链液晶聚酰亚胺的合成、表征及性能研究[D];四川大学;2001年
2 黄孝华;新型功能性聚酰亚胺的合成与性能研究[D];上海交通大学;2011年
3 夏清明;主链含杂环单元的高性能聚酰亚胺的合成及其可纺性研究[D];东华大学;2013年
4 马涛;非规整主链结构的新型聚酰亚胺合成及其性能研究[D];兰州大学;2010年
5 王大明;乙炔基封端聚酰亚胺及其复合材料的增韧研究[D];吉林大学;2010年
6 王玮;半结晶性聚酰亚胺模塑粉的制备、性能表征及熔融行为研究[D];吉林大学;2012年
7 陈丹;聚酰亚胺取向纳米复合膜的制备、结构与性能研究[D];复旦大学;2012年
8 于晓慧;新型高性能聚酰亚胺超薄薄膜的结构设计、制备及研究[D];吉林大学;2011年
9 田国峰;具有存储功能的聚酰亚胺及聚酰亚胺/银纳米杂化材料的合成与制备[D];北京化工大学;2011年
10 赵晓燕;可溶性聚芳醚(PAE)和聚酰亚胺(PI)的合成及其电纺纤维膜性能研究[D];东华大学;2010年
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1 布凤景;聚酰亚胺高反射太阳帆薄膜材料动态力学性能的群子统计理论研究[D];北京化工大学;2010年
2 张晓霞;聚酰亚胺微球制备的工艺条件优化和采用小分子致孔剂致孔的初步探讨[D];太原理工大学;2011年
3 王建浦;新型(艹北)聚酰亚胺发光二极管的研究[D];浙江大学;2003年
4 王霖;聚酰亚胺纳滤膜的制备与分离性能[D];天津大学;2004年
5 赵晓博;反相非水乳液法制备聚酰亚胺微球[D];太原理工大学;2010年
6 吴桂龙;有机可溶性聚异酰亚胺及聚酰亚胺的合成与性能研究[D];河北工业大学;2004年
7 汪成;含电子给——受体结构苝聚酰亚胺的合成与光电导性研究[D];黑龙江大学;2003年
8 庞洪涛;6FDA型聚酰亚胺膜材料的合成及其气体渗透性能研究[D];南京理工大学;2004年
9 陈超峰;聚芳醚酮型聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究[D];东华大学;2005年
10 储焱;耐电晕纳米杂化聚酰亚胺的合成及表征[D];哈尔滨理工大学;2003年
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