Page 81 - 精细化工2019年第12期

第 12 期 余 彬，等: 一类高透明含氟共聚型聚酰亚胺的合成与表征 ·2409·

上波段的透光率都大于 70%，并且在其透过率为 0 所制 CPI 起始热分解温度与玻璃化温度之间区间
时的截止波长（λ cutoff ）为 333~338 nm；随着 TFMB 大，为其薄膜的热塑性加工提供了便利。
用量的增加，聚酰亚胺主链结构中含氟基团（三氟
甲基）所占比例增多，氟原子的吸电子作用使体系
的共轭变弱，使分子链内电荷络合转移作用明显减
弱，从而使 CPI 薄膜对紫外-可见光的吸收减弱，透
过率增加，薄膜的颜色变浅，光学透明性提高。

图 4 CPI-1~CPI-4 薄膜在 N 2 中的 TGA 曲线
Fig. 4 TGA curves of CPI-1~CPI-4 films in N 2

图 3 CPI-1~CPI-4 薄膜的紫外-可见光谱图
Fig. 3 UV spectra of CPI-1~CPI-4 films

表 3 CPI-1~CPI-4 薄膜的紫外-可见光吸收数据
Table 3 UV-Vis spectra data for CPI-1~CPI-4films
Transmittance/%
Polymer λ cutoff/nm
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm 800 nm
图 5 CPI-1~CPI-4 薄膜在 O 2 中的 TGA 曲线
CPI-1 70.8 84.0 86.1 87.1 87.9 334
Fig. 5 TGA curves of CPI-1~CPI-4 films in O 2
CPI-2 71.9 85.3 86.4 86.8 87.3 336
CPI-3 76.7 85.7 86.9 87.5 88.9 338
CPI-4 81.0 86.1 87.2 87.9 88.6 333

2.4 CPI 薄膜的热学性能测试
采用 TGA 测试了 CPI-1~CPI-4 膜的耐热稳定性。
在 N 2 和 O 2 两种气氛下，CPI-1~CPI-4 膜的 TGA 曲
线如图 4 和图 5 所示，CPI-1~CPI-4 薄膜的 DSC 曲
线见图 6，表 4 列出了其耐热稳定性实验结果。
从图 4、5 和表 4 中可以看出，CPI-1~CPI-4 薄

膜在 N 2 和 O 2 氛围中都表现出优异的热稳定性，热 图 6 CPI-1~CPI-4 薄膜的 DSC 曲线
失重 10%的温度（T 10% ）均超过了 540 ℃，热失重 Fig. 6 DSC curves of CPI-1~CPI-4 films

5%的温度（T 5% ）均在 500 ℃左右，而且 N 2 氛围下 表 4 CPI-1~CPI-4 薄膜的热性质
800 ℃的质量保持率（R w ）均在 52%以上。表明所 Table 4 Thermal properties of CPI-1~CPI-4 films
制系列 CPI 薄膜具有优异的热性能。这主要是由于 T g/℃ T 5%/℃ T 10%/℃ R w/%
所设计结构为全芳香结构，同时聚合物中三氟甲基 O 2 N 2 O 2 N 2
CPI-1 166.0 518.9 564.2 558.0 597.4 58
的引入也使得所制材料的热稳定性得到提高。由图
CPI-2 167.8 504.4 566.2 550.5 601.2 56
6 可知，CPI-1~CPI-4 薄膜的玻璃化转变温度（T g ）
CPI-3 170.6 502.3 576.4 546.6 609.5 52
在 166~170 ℃内，相比其他类含三氟甲基结构聚酰
CPI-4 166.6 496.2 547.5 545.2 595.8 52
亚胺薄膜 [14-15,20,22-23] ，CPI-1~CPI-4 薄膜的玻璃化温
度略有降低。这主要是由于三氟甲基的引入及主链 2.5 机械性能测试
中醚键的引入使得聚合物主链运动更加容易 [14-15] 。 利用电子万能试验机对 CPI-1~CPI-4 薄膜的机