侧链含有蓝相液晶基元的聚硅氧烷液晶的合成及表征

采用蓝相小板块液晶单体反式4-乙烯基反式-4′-丙基双环己烷（3HHV）和反式-4-丙烯基反式-4′-丙基双环己烷(4HHV)同时接枝到聚甲基含氢硅氧烷上,制备了聚硅氧烷侧链液晶聚合物。采用红外光谱和核磁共振氢谱对液晶单体及相应的聚合物进行结构表征,采用热台偏光显微镜,X-射线衍射和热分析对单体和聚合物的液晶行为及热性能进行研究。结果表明：液晶单体3HHV显示蓝相镶嵌织构,液晶单体4HHV显示胆甾相油纹状织构,它们的介晶区间温度分别为30.6 °C和49.7 °C,且均在低于室温就显示出液晶性。相应的液晶聚合物显示向列相纹影织构,介晶区间温度为192.6 °C,在低于室温时也显示出液晶性,且热分解温度达到310 °C以上,比其他环芳烃类介晶基元接枝聚硅氧烷主链的液晶聚合物具有更优越的热稳定性。     

新型可溶性含氟聚芳醚酮的合成与性能

以双酚AF、1,4-二（4′-氟苯酰基）苯或1,3-二（4′-氟苯酰基）苯为单体,通过亲核取代反应缩聚合成了2种新型含氟聚芳醚酮,由此显著改善了加工性能。采用FTIR、1HNMR、GPC、DSC、TGA等方法对聚合物的结构和性能进行了分析和表征。研究了聚合物的热性能、溶解性、材料拉伸性和介电性。结果表明：2种聚芳醚酮均具有较高的分子量（Mn>6.24×104）;玻璃化转变温度Tg分别为174 ℃和162 ℃,空气中失重5%的温度分别为525 ℃和507 ℃;室温下在N甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基乙酰胺（DMAc）、四氢呋喃（THF）等有机溶剂中均有良好的溶解性,并且可浇铸成有韧性的透明薄膜,薄膜的拉伸强度分别为98 MPa和93 MPa。1 MHz下薄膜的介电常数分别是2.85和2.94。     

由苯乙烯基四配位硅单体合成支链含硅共聚物

以二氧化硅与乙二醇、氢氧化钾反应制得高反应活性的五配位硅钾化合物,并以此为原料与对苄氯苯乙烯反应制备了含双键官能团的四配位硅单体,然后使其与苯乙烯进行自由基聚合反应,得到了支链含硅的共聚物。用红外光谱(IR)、元素分析(EA)、能谱元素分析(EDS)、热重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)等对四配位硅单体及其共聚物结构进行了表征。结果表明:四配位硅单体在1 630 cm-1附近的C=C伸缩振动吸收峰在共聚物谱中消失了;共聚物在350°C才开始分解,其玻璃化温度为58°C,数均分子量为8.5×104。     

双（N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺）醚改性苯乙炔基硅氧硼烷

用双（N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺）醚（DAIE）改性苯乙炔基硅氧硼烷（PESB）制得复合材料基体树脂(PESBDAIE)。通过FT-IR、DSC和TG研究了PESBDAIE的固化反应及耐热性。将PESBDAIE与纤维复合制得复合材料,研究了该材料的耐热性、弯曲强度及断面形貌。研究结果表明,固化物在氮气气氛下质量损失5%时的温度(T5%)为576 °C,空气气氛下T5%为507 °C。复合材料在500 °C下放置10 min后质量保留率为97.0%,弯曲强度为176 MPa。     

降冰片烯二甲酸酐封端聚酰亚胺及其复合材料

用三种不同的方法制备了降冰片烯二甲酸酐(NA酐)封端聚酰亚胺预聚体,亚胺化条件确定为190℃、60min,交联条件为310℃、2h。讨论了预聚体的分子量、分子结构对其结晶性的影响,压力对交联聚合物的结晶性及其化学结构的影响,以及聚合物的热分解机理。制备了NA酐封端的热固性聚酰亚胺复合材料,以均苯二酐和苯酮二酐混用所得产物,抗弯强度6.01×12~5kPa,介电损耗0.0049,介电常数5.20,巴氏硬度83.5,热分解温度480℃。     

基于丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的氧化铟锡蚀刻油墨的制备与性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,采用水溶液聚合法制备了低黏度聚（丙烯酸丙烯酰胺）P(AA-co-AM)树脂。使用旋转黏度计和热重分析仪等测试了树脂的性质,并以该树脂为连接料,制备了新型水性氧化铟锡(ITO)蚀刻油墨。探讨了该油墨的保水性、pH变化和蚀刻图像解析度等。结果表明：通过优化合成工艺可制备分子量适宜的P(AAcoAM)树脂,它在150 °C以下无分解现象;油墨在使用3 h后失水率仅为3.68%~5.34%,存放60 d后pH基本无变化,且丝网印刷效果明显好于市售油墨。     

含氟聚丙烯酸酯乳液的合成、表征及其应用

以高交联性能的丙烯酸-4-羟基丁酯（4HBA）、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)等为聚合单体,通过延迟滴加氟单体的核壳乳液聚合工艺,合成了表面富含氟元素的含氟聚丙烯酸酯。采用红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、原子力显微镜、X光电子能谱仪及接触角测定仪表征了其性能与结构。分析结果表明：当G04质量为聚合单体总质量的20%时,聚合物干膜对水、油的接触角分别为94°和81°,表面能为31 J/m2, 交联单体4HBA的最佳用量为w(4HBA)=4%,该乳液在成膜过程中,氟元素优先向膜表面富集。     

有机可溶性含氟不对称聚酰胺酰亚胺的合成与性能

采用不对称联苯二酐单体2,3,3′,4′-联苯四甲酸二酐(a-BPDA)与3-氨基-2,4,5-三氟苯甲酸(3FAB)反应制备了一种新型不对称二酸化合物2,3,3′,4′-联苯四甲酸-N,N′-双(3-羧基-2,5,6-三氟苯基)二酰亚胺 (a-BPFDI).以此两种酸为原料、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂、亚磷酸三苯酯(TPP)与吡啶为缩合剂、氯化钙为催化剂,通过Yamazaki-Higashi反应,直接与3种芳香族二胺单体反应制得一系列聚酰胺酰亚胺(PAI).研究表明:PAI材料在极性非质子性溶剂中具有优良的溶解性能,其薄膜的玻璃化转变温度超过250 ℃,氮气中起始热分解温度超过410 ℃.此外,PAI薄膜还具有良好的力学性能以及介电性能.厚度为10 μm左右的PAI薄膜在可见光区(400～700 nm)的透光率达到或超过80%.     

短侧链可溶性聚酰亚胺的制备和表征

利用3种廉价易得的含短侧链（甲基或乙基）芳香族二胺单体分别与3,3′,4,4′-二苯甲醚四酸二酐（ODPA）进行溶液缩聚反应制备了聚酰胺酸,再在三乙胺催化、乙酸酐脱水作用下进行化学亚胺化反应,成功制备出聚酰亚胺（PI）。通过红外光谱（FT-IR）证明PI已经完全亚胺化。溶解性实验表明这3种PI具有优异的溶解性能,如：在极性非质子溶剂1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)乃至低沸点溶剂氯仿和四氢呋喃(THF)中都可以溶解。采用DSC、TG、频谱分析仪、交流耐压试验装置、电阻测量仪、万能电子拉力机等多种手段对PI薄膜进行了性能测试。结果表明这3种PI保持了优良的热性能、电性能、力学性能等。     

苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现（二）

采用创建的一种研究方法,以正丁基锂（n-BuLi）为引发剂,研究了苯乙烯 (St) 在60 °C至140 °C下的阴离子本体聚合。结果表明,低温下 (<20 °C) 以六元缔合结构形式存在的非活性正丁基锂在高温下 (≥60 °C) 会转化为活性种。随机分布在该六元结构上的平均1.3个离子对可以引发St的阴离子聚合。然而从六元缔合结构上增长出的超分子聚合物线团又将阻碍单体继续扩散进入离子对参与聚合,从而产生一个持续时间较长的聚合转化率停滞平台 (SCP) 。由于时温等效作用,提高聚合温度可以显著地缩短SCP     

9位含空穴型材料的芳基取代芴及其聚合物的合成与表征

以2,7-二溴芴酮为原料,在芴的9位引入三苯胺等芳香取代基代替烷基取代基,增加9位的稳定性。用该新单体合成了线性聚合物,同时用AB+AB2的方法合成了不同支化度的超支化聚合物。合成的聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性,热分解温度在400 °C以上;聚合物的薄膜在空气中200 °C加热2 h后没有出现绿光带发射,其发光稳定性与烷基聚芴相比得到明显提高。DSC结果显示,线性聚合物和超支化聚合物在300 °C以内没有明显的相转变,其稳定的无定形态,有利于提高发光效率。     

含六氟异丙烷结构的聚芳醚酮和聚芳醚砜的合成与性能

以双酚AF和4,4-二氟二苯酮、4,4-二氯二苯砜为单体采用亲核取代反应,通过缩聚法合成了新型含氟聚芳醚酮(PAEK-AF)和含氟聚芳醚砜(PAES-AF)。凭借FT-IR、GPC、DSC、TGA等分析手段对聚合物的结构和性能进行了表征和研究。结果表明:所合成的PAEK-AF和PAES-AF具有较高的分子量(Mw>2.4×105);良好的耐热性(玻璃化转变温度Tg分别为163、200℃),优异的热稳定性(空气中失重5%的温度分别为515、525℃);1 MHz下的介电常数分别是1.69和1.89;良好的溶解性,室温下能溶解在N甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、氯仿等有机溶剂中。     

合成低分子量聚丙烯酸钠的新方法

采用水溶液静态聚合法,用平板式反应器合成低分子量聚丙烯酸钠,通过选择合适的分子量调节剂、引发剂用量和聚合温度,可以有效防止爆聚现象发生,且反应周期短,生产成本低。研究了分子量调节剂用量、引发剂用量、单体浓度和反应时间等因素对聚合物粘均分子量的影响,结果表明:当mn-C12SH/mM=0.04,mI/mM=0.04,wM=0.30,温度60°C,反应3 h时,可合成分子量5 000左右的低分子量聚丙烯酸钠,分子量分布较窄,且单体转化率在99%以上。     

对苯醌二亚胺与吡啶共聚物的金属配合物催化法合成及性能

在二氯-1,3双(二苯基磷)丙烷基镍(Ⅱ)存在下,通过N,N′-二氯苯醌二亚胺和2,5-二甲基N, N′- 二氯苯醌二亚胺与2,5-二溴吡啶的格氏(Grignard) 试剂共聚,得到了两种新型共轭聚合物。采用FT-IR、1HNMR、 UVVis、XRD、循环伏安、充放电对共聚物进行结构与性能测试。结果表明：该类共聚物具有一定的电化学活性,每种聚合物均在-1.0～2.0 V 出现一对氧化还原峰。聚（N,N′二氯苯醌二亚胺吡啶）和聚（2,5二甲基N, N′二氯苯醌二亚胺吡啶)的比电容分别为126 F/g和63 F/g。     

聚醚聚氨酯-聚醚聚酰亚胺合金相结构的研究

通过不同分子量的对－氨基苯甲酸酯封端的聚（四次亚甲基）醚和均苯甲甲酸二酐反应，合成了聚醚聚酰胺酸；然后以不同重量比将聚醚聚氨酯和聚醚聚酰胺酸溶液混合反应亚胺化，制备了一系列不同硬段含量的聚醚聚氨酯－聚醚聚酰亚胺合金。用傅立叶变换红外光谱、动态力学分析、示差扫描量热、广角Ｘ－衍射、应力应变试验等分析测试方法对合金进行了研究，结果表明聚醚聚氨酯－聚醚聚酰亚胺合金具有很好的相分离结构，是一类新型耐高温、有韧性的热塑性弹性体。聚醚分子量相同的聚氨酯和聚酰亚胺形成的合金软段相容，合金具有两相结构；聚醚分子量不同的聚氨酯和聚酰亚胺形成的合金软段存在相分离，合金具有三相结构，表现在材料外观上分别为透明不透明的韧性膜，少量聚酰亚胺的掺入，能大大增加材料的耐热性能，而合金的材料力学性能没有明显变化。     

DDBT类可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

由二甲基-5，5'-3，7-二苯并噻吩二胺（DDBT）和3，3',4,4'-二苯砚四羧酸二酐（DSDA）、2,2'-双（3，4-二羧酸）六氟丙烷二酐（……FDA）、均苯四羧酸二酐（PMDA）、联苯四羧酸二酐（BPDA）等多种二酐单体进行缩聚反应制备了新型可溶性聚酰亚胺。测定了其特性粘度为0.6-0.9dL/g；DDBT与DSDA、6FDA反应得到的聚酰亚胺在非质子强极性溶剂中具有良好的溶解性。用IR、热力学分析等手段对DDBT类聚酰亚胺进行了表征，并对可溶性DDBT-DSDA聚酰亚胺膜作了进一步的研究，推导出了苯在DDBT-DSDA聚酰亚胺膜中动态吸附初期的吸附方程。实验结果表明DDBT-DSDA聚酰亚胺膜对苯具有特殊的亲和力。     

一种新型聚酰亚胺离子型共聚物的合成与表征

以过氧化氢为氧化剂,在三氟乙酸中对2,6-二氯吡啶进行氧化,制备了2,6-二氯吡啶氮氧化物,该单体与4,4′-二巯基二苯砜、3,3′-二甲基-双(4-代酰亚胺)4,4′-二苯甲烷(4-BCPI) 通过亲核取代反应生成了含有离子基团的聚酰亚胺。采用红外分析（FT-IR）、黏度测试、溶解度实验、热失重分析（TGA）和示差扫描量热分析（DSC）等测试方法,对所合成的聚酰亚胺的结构与性能进行了表征。测试结果表明：该类聚酰亚胺在室温下不仅可溶于常用的极性非质子有机溶剂,也能溶于氯仿、吡啶等溶剂。此外,10%热失重温度高于430 ℃,玻璃化转变温度高于210 ℃。     

基于3,5-二胺基-N（N′,N′-正二丁基甲酰胺基苯基）-苯甲酰胺的聚酰亚胺的溶解性、热稳定性和取向性能

用制得的大体积双侧基3,5-二胺基-N（N′,N′-正二丁基甲酰胺基苯基）-苯甲酰胺（DAPDM）,与3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(DMMDA)、3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)采用一步法共缩聚制得聚酰亚胺共聚物。采用核磁共振对该共聚物进行了表征,对其溶解性、热稳定性、预倾角进行了分析。结果表明：制备的聚酰亚胺可溶于氮甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基甲酰胺（DMF）等溶剂,溶解性良好,并且聚酰亚胺膜具有2.8°的预倾角。     

超支化聚酯用于负性光致抗蚀剂

采用偏苯三酸酐(TMA),甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)两种单体经一步法反应制备了一系列超支化聚酯负性光致抗蚀剂.采用GPC、FTIR对超支化聚酯的结构进行了初步表征,探讨了GMA用量、投料方式和反应温度对重均分子质量及其分子量分布的影响.结果表明,增加GMA用量和选用滴加原料的方式将使树脂重均分子量增大、分子量分布变宽;反应温度为90℃时,合适.测得优化工艺所制备的光刻胶的T0(初始曝光时间)为10 s,Y gel(反差值)为2.8.     

含氟丙烯酸酯乳液及膜表面性能

采用半连续滴加预乳化单体与引发剂水溶液的方法制备了平均粒径为120~130 nm的阴离子含氟丙烯酸酯乳液,并研究了含氟丙烯酸酯乳胶膜的表面性能。结果表明:乳胶膜的吸水率随氟单体含量的增大而下降,但氟单体的加入对膜的透湿率影响不大;乳胶膜经120°C处理后其对水的接触角随含氟单体含量的升高而增大,经160°C处理后氟原子在膜表面的富集增加一倍以上,膜表面自由能下降一倍,膜对水的接触角增大4倍,且提高温度可缩短热处理时间;热处理或含氟单体的加入可使丙烯酸酯膜表面粗糙度增加,从而使膜表面的拒水拒油性能提高。