聚(jù)合物(wù)可以(yǐ)分為熱塑性和熱固性兩類,通常認為(wéi)具有線形大分子(zǐ)的聚合物(wù)為熱(rè)塑性,加熱時可以塑性流動,冷卻後變成固體,這種過程是物理(lǐ)變(biàn)化,是可逆的;加熱時如在分子之間產生鍵合,成為體型結構,則為熱固性,這種過程往往是不可逆的化學變化。然而這種一般性的敘述卻並不完全適用於聚酰亞胺。線形(xíng)的聚酰亞(yà)胺可以不具有熱塑性,因為一(yī)些品種即使加熱(rè)到(dào)分解溫度仍(réng)然(rán)不會出現流動,甚(shèn)至也不出現明顯的軟化。而具有典型熱塑行(háng)為的(de)聚酰亞胺(àn),在高溫(wēn),例如400℃以上(shàng),會(huì)逐漸失去流(liú)動性,這是因為產生(shēng)了大分子間的交聯。事(shì)實上,所有的芳雜環(huán)聚合物(wù)在高溫下都會(huì)產生交聯,其中最普通的機製(zhì)是(shì)由於芳環脫氫生成遊離基,當其複合時就發生分子間的(de)交聯。因此,聚酰亞胺及其他芳雜環聚(jù)合物不能像聚烯烴或其他通用(yòng)聚合物那樣可以多次反複熔融(róng)加(jiā)工,即(jí)使是熱塑性的芳(fāng)雜環聚合(hé)物也隻能進(jìn)行有(yǒu)限(xiàn)次數的熔(róng)融加(jiā)工,所(suǒ)以有人稱這種聚合物為“假熱塑性聚合物”。
然而本章(zhāng)所介紹的交(jiāo)聯內容卻並不是(shì)上述的交聯,而是在分子中(zhōng)預先(xiān)引進活性基團,然後在熱的作用下(xià)發生交聯,產(chǎn)生體型結構。聚酰亞胺在合成時化學上的變通性較大(dà),例如,可以進行低溫溶液縮聚或在低溫下化學酰亞胺化(huà),還可以單體(tǐ)混合的(de)方式(PMR)方便地在大(dà)分子或低聚物中引進在高溫(wēn)下敏感的活性基團而(ér)得到預聚物,然(rán)後再進行交聯(lián)。因此,與其他芳雜(zá)環聚(jù)合物比較,聚酰亞胺(àn)更容易得到。
根據熱失(shī)重方法(fǎ),聚酰亞胺的熱分(fèn)解(jiě)溫度可(kě)達到550~600℃,所以其使用溫度可以(yǐ)達到400℃以上;然而,熱(rè)塑性聚(jù)合物的使用溫度受到Tg。的限製(zhì),而Tg太高(gāo)的聚合物又難以(yǐ)加工成型,因此對於(yú)要(yào)求在250~300℃以上長期(qī)使用的塑料(liào)及複合材(cái)料,通常應采用熱固性樹脂。對於能使芳雜環聚合物交聯的活性基團有下列要求:
(1)交聯後形成(chéng)的(de)結構應有足(zú)夠的熱穩(wěn)定性,**能形(xíng)成芳雜環結構;
(2)進行交聯反應時不能放出低分子(zǐ)產物;
(3)在室溫下有足夠(gòu)的穩定性(xìng),而(ér)在適當溫度下可以發生高效率的交聯反應;
(4)容易合成並容易被(bèi)引入到低聚物結構中。