聚酰亞胺是分子主鏈中含有酰亞胺結構的有機高分子,具有優良的力學性能、熱(rè)穩定性、耐化學腐蝕性及低介電常(cháng)數,被(bèi)廣泛應用於航天、航空、工(gōng)程材料加工及微電子等領域。由於酰亞胺基團的存在,其剛性較(jiào)高,導致(zhì)聚酰亞胺自身脆性大、加工性能差、流動性和韌性較差,並且成型加工成本(běn)較高(gāo),一定程度上限製了聚酰亞胺的發展,因此(cǐ)研究人員對PI的研究(jiū)從未間斷。
為改善聚酰亞胺的韌性、提高加工(gōng)性能,研究人員從不同方麵對聚酰亞胺進(jìn)行改進研究。如:超支化、引入(rù)柔性基團,如醚鍵(jiàn)、羰基等、引入大側基,如芴基、引入非共麵結(jié)構、封端等。還可通過設計新型的二酐或二胺(àn)增強PI的韌性(xìng),提高斷裂伸長率和加工性(xìng)能(néng)。經增韌改性的聚酰亞胺,其分子鏈柔順性提高,製品斷裂伸長率增大,應用領域擴展。
超支化可提高分支度(dù),降低分子鏈糾(jiū)纏;柔性基團可提高分子鏈的柔順性,增大分子鏈的活動能力;新型二胺、二酐通過不同種(zhǒng)類的組合可合成新性能PI;結構改性,可減弱分子鏈的規整度,減(jiǎn)少分子鏈間的共軛,也可以提高聚合物的韌性。
超支化(huà)可設計(jì)分子鏈(liàn)的形狀,在分支上引入特定官能團,有效地調控分支度,提高其韌性;在聚(jù)酰亞胺主鏈中引入柔性鍵或柔性基團,可降低主鏈剛性,提(tí)高(gāo)製品的(de)斷裂伸長率;研究(jiū)人員設計的新型二胺、二酐通過不同種類的組合,可生產出不同性能的(de)PI,也可達到增韌聚酰亞(yà)胺的(de)目的;引入不對稱結構或基團可以降低苯環與聚酰亞胺分子鏈的共軛,降低分(fèn)子鏈的剛性(xìng),提高韌性(xìng)。目前(qián),國內外對高韌聚酰亞(yà)胺研究較薄(báo)弱,專(zhuān)門以增韌PI的(de)研究較少,且提高幅度較低,仍存在改進之處。
在未來增韌研(yán)究中可從以下3個方麵入手:
(1)超支化與柔(róu)性基團結合(hé),在分支上接入盡可能多的醚鍵、羰基等柔性基團,**化利用超支化引(yǐn)出來的分支;
(2)超支化與二(èr)胺、二酐結合,將更多的支鏈引入(rù)到二胺、二酐上,生產超支化二(èr)胺或超支化(huà)二酐,再以此製備(bèi)出高韌性的聚酰亞胺;
(3)設(shè)計新型二(èr)胺或二酐,將非(fēi)對稱結構或柔性基團引入二胺或二酐,製備高斷裂(liè)伸長率的聚(jù)酰亞胺。