Page 78 - 精细化工2020年第2期

·280· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

20 ℃/min 的升温速率从室温升至 350 ℃，保温 0.5 h 2 结果与讨论
后快速冷却至室温，继续以 20 ℃/min 的升温速率
从室温升至 350 ℃，玻璃化温度取第二次升温曲线 2.1 含甲基结构共聚型聚酰亚胺的合成
中热熔突变的中点温度 [5,8,21] 。力学性能测试：采用 由 2,6-二氨基甲苯（TDA）、3,3',4,4'-二苯醚四
日本岛津株式会社 AGS-500ND 型拉伸性能试验机， 甲 酸二酐 （ ODPA ）、 3,3',4,4'- 联苯四 羧酸二 酐
在拉伸载荷 5 kg、拉伸速率为 5 mm/min 的条件下测 （BPDA）为单体，按不同的配比，一步法高温聚合
试，测试 3 次取平均值。 分别获得一系列聚酰亚胺 MPI。合成路线如下所示。

整个聚合过程在均相溶液中进行，说明所设计 对所制得的共聚型聚酰亚胺 MPI 进行分子量测
的聚酰亚胺在聚合介质间甲酚中具有良好的溶解 试，聚合物的分子量在一定程度上也会影响聚合物
性。各 MPI 薄膜的单体配比如表 1 所示。 的成膜性能。分子量分布曲线如图 1 所示。

表 1 MPI-1~MPI-4 的配比、特性黏度和相对分子质量
Table 1 Ratio, intrinsic viscosity and relative molecular weight of MPI-1~MPI-4
GPC
MPI n(TDA)∶n(ODPA)∶n(BPDA) η inh/(dL/g)
4
4
M n(×10 ) M w(×10 ) PDI
MPI-1 1∶0.8∶0.2 0.79 4.0 6.3 1.57
MPI-2 1∶0.7∶0.3 0.87 9.3 17.3 1.86
MPI-3 1∶0.6∶0.4 0.81 6.9 11.0 1.59
MPI-4 1∶0.5∶0.5 0.84 8.1 14.4 1.78

及核磁共振波谱仪（见图 3）进行了表征。

图 1 MPI-1~MPI-4 的 GPC 谱图
Fig. 1 GPC spectra of MPI-1~MPI-4

图 2 MPI-1~MPI-4 的红外光谱图
从图 1 可知，4 种不同含量配比的聚酰亚胺分
Fig. 2 FTIR spectra of MPI-1~MPI-4
子量分布趋势相似，分子量分布较窄，具体数据列
–1
于表 1。从表 1 可知，聚合物的特性黏度（η inh ）在 从图 2 可知，3300~3500 cm 内无明显的氨基
0.79~0.87 dL/g 之间，所合成的 4 种聚酰亚胺数均分 吸收峰，说明酰亚胺化反应基本完成；薄膜在 1776
4
–1
子量（M n ）在(4.0~9.3)×10 之间，重均分子量（M w ） 和 1722 cm 附近出现明显的吸收峰，分别对应的是酰
4
在(6.3~17.3)×10 之间，分子量分布指数在 1.57~1.86 亚胺环上 C==O 不对称和对称伸缩振动峰，1500 cm –1
之间。即合成的共聚型聚酰亚胺具有较高的分子量 附近的吸收峰对应苯环骨架振动，1363 cm –1 附近
和良好的成膜性。 的吸收峰代表酰亚胺键中 C—N 的对称伸缩振动
–1
2.2 含甲基结构共聚型聚酰亚胺的结构表征 峰，1240 cm 附近的吸收峰代表 C—O—C 的伸缩
通过一步法合成含甲基结构共聚型聚酰亚胺， 振动峰。这些特征峰表明了含甲基结构 MPI 已成
MPI 结构通过傅里叶变换红外光谱仪（见图 2）以 功合成。