Page 34 - 《精细化工》2021年第7期

·1316· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

各种有机溶剂中均易溶解，且玻璃化转变温度（T g ） 善 PI 的溶解性和成膜性能。KIM 等 [23] 将两个—CF 3
在 240~320 ℃之间，热稳定性较高、机械性能良好、 基团掺入主链，得到二胺单体Ⅰd，见图 2，用其制
吸湿率和介电常数低。 备得到的 FPI-1 的溶解性能和透明度均有所提高，
仅依靠柔性基团的作用来改善 PI 的溶解性是 且物理性能没有降低，同时在 N 2 中失重 5%的温度
不足的，将柔性基团引入不对称单体中可以得到成 （T 5% ）在 534~593 ℃之间，T g 在 300 ℃以上，热
膜性更优的 PI。具有重复结构单元、结构规整对称 稳定性高。BONG 等 [24] 合成了两种含—CF 3 的不对
的单体，结晶倾向较大，导致 PI 分子链间堆积紧密， 称二胺单体Ⅰe和Ⅰf，见图 2，以这两种二胺和 6FDA
存在难熔融、难溶解的现象；而与此相反，单体结 制备的 FPI-2，热稳定性高，其中，失重 10%的温度
构不对称则会降低 PI 链结构的规整性，增加分子链 （T 10% ）在 553~581 ℃之间，T g >307 ℃，折射率低
间的空间距离，故溶剂分子更易进入 PI 中，从而改 （633 nm 处为 1.5470~1.5475）。

图 2 苯醚型二胺单体Ⅰa~Ⅰf 结构式
Fig. 2 Structural formula of phenyl ether diamine monomersⅠa~Ⅰf

除以上方法外，也可以通过在中间苯环上引入 电常数，保持 FPI 分子链刚性和耐热性的同时，改
大体积侧基或—CF 3 来破坏单体的规整性，强化链 善了其溶解性能 [30] 。
结构的设计。LIU 等 [25] 合成了含—CF 3 侧基的不对 SHENG 等 [31] 设计了二胺单体Ⅱg，见图 3，以
称二胺单体Ⅱa，见图 3，制备的 FPI 溶解性能和热 其 制备的 薄膜 透明、 柔软 、结实 ，吸 湿率 低
性能得到改善。YANG 等 [26] 合成的不对称二胺单体Ⅱ （ 0.28%~0.51% ），紫外 - 可见吸 收 截止波 长在
b，见图 3，中间苯环上连接了一个大侧基苯环。LIU 352~410 nm 之间。ZHANG 等 [32] 合成了含—CF 3 、
等 [27] 合成了两种氟化二胺单体Ⅱc 和Ⅱd，见图 3， 蒽酮基、醚键的二胺单体Ⅱh，见图 3，制备的 FPI-3
制备的 FPI 溶解性能优异、光学性能良好且介电常 溶解性能优异，6FDA 基的 PI 甚至可溶于四氢呋喃
数低。WANG 等 [28] 合成的二胺单体Ⅱe 见图 3，是 （THF），吸湿率低（0.36%~0.83%），介电常数在
含有多个—CF 3 和—CH 3 的不对称非共平面二胺。 1 MHz 下为 2.35~2.96 C²/(N·m²)，热稳定性能优异，
CHEN 等 [29] 合成了二胺单体Ⅱf，见图 3，制备得到 N 2 中的 T g 为 259~329 ℃，T 5% 为 516~530 ℃，800 ℃
FPI 在 N 2 中的 T g 在 234~287 ℃之间，T 10% 在 488~ 下的残炭率为 57%~64%；拉伸强度、拉伸模量和断
538 ℃之间。以上结构中 PI 主链含有邻间位取代的 裂伸长率分别为 63.5~101.7 MPa、1.94~2.85 GPa 和
大体积侧基，呈扭曲结构，使分子具有更大的自由 3.7%~13.6%；光学性能优异，紫外-可见吸收截止波
体积，分子链堆砌密度降低，有效降低了 FPI 的介 长在 336~408 nm 之间。