Page 139 - 《精细化工》2023年第6期
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第 6 期 蔡华娟，等: 基于酚酞结构高可溶性聚酰亚胺的合成与性能 ·1289·
物，命名为 PI-1，产率为 98%。用无水乙醇浸泡两 图 2 所示，将 ODPA 换成 BTDA 和 BPDA，以相同
次，每次 1 h，再用开水浸泡 1 h 后抽滤出固体在 80 方法合成聚合物 PI-2 和 PI-3。
℃下干燥 12 h 以除去水和其他溶剂。其合成路线如
图 1 硝基化合物（Ⅰ）和二胺单体（Ⅱ）的合成示意图
Fig. 1 Schematic diagram of synthesis of nitro compound (Ⅰ) and diamine monomer (Ⅱ)
图 2 聚酰亚胺 PI-1~PI-3 的合成示意图
Fig. 2 Schematic diagram of synthesis of polyimides PI-1~PI-3
1.2.2.2 聚酰亚胺薄膜的制备 为 5 mm/min 的条件下测试，同种聚合物薄膜测试 3
利用溶液浇铸成膜的方法制膜。取 0.6 g 聚合物 次取平均值。
溶于 15 mL DMAc 中，将聚合物溶液用砂芯漏斗过 介电性能测试：将聚合物薄膜裁剪成 2.5
滤后倒进 6 cm×6 cm×0.3 cm 的玻璃模具中，在 80 ℃ cm×2.5 cm 的正方形，在薄膜的双面贴上直径不一
下干燥 12 h，得到的聚酰亚胺薄膜用于 XRD、机械 样的同心圆铝膜，用 LCR 数字电桥在常温下进行测
性能以及介电性能的测试。取 0.06 g 聚合物溶于 15 试，按式（1）计算介电常数：
mL DMAc 中，用相同方法制得的薄膜用于 UV-Vis C d
K P （1）
和 FTIR 光谱的测试。 K A
0
1.3 结构表征与性能测试
1 HNMR 测试：取 3~8 mg 聚合物以氘代二甲基 式中：K 为介电常数，F/m；C P 为两面贴了铝膜的
薄膜电容器的电容，nF；d 为薄膜的厚度，mm；A
亚砜（DMSO-d 6）或氘代氯仿（CDCl 3）为溶剂，四
2
为薄膜的有效面积，mm ；K 0 为真空下的介电常数，
甲基硅烷（TMS）为内标，利用核磁共振波谱仪测试。
为 8.85×10 –12 F/m。
FTIR 测试：采用傅里叶变换红外光谱仪对薄膜
聚合物热分解温度测试：取 3~5 mg 聚合物，
进行全反射测试，扫描 16 次。
用热重差示扫描量热分析仪，在 N 2 或 O 2 中，以
相对分子质量测试：取 30 mg 聚合物溶于 6 mL
20 ℃/min 的升温速率在 40~800 ℃范围下测试得到
DMF 中配成质量浓度为 5 g/L 的溶液，用针式过滤
TGA 曲线。
器过滤 3~4 次，用凝胶渗透色谱仪以分散性聚苯乙
玻璃化转变温度测试：取 10~15 mg 聚合物，用
烯为标准样，在流速为 1 mL/min 下进行测试。
差示扫描热分析仪，以升温速率为 20 ℃/min 升温
聚合物的黏度测试：取 500 mg 聚合物溶于
至 350 ℃，恒温 1 min 后降温再升温，取第二次升
100 mL NMP 中配成质量浓度为 0.5 g/dL 的 NMP 溶
温曲线，测试得到 DSC 曲线。
液，在 25 ℃恒温水槽中用乌氏黏度计测试。
凝聚态结构测试：将聚合物薄膜剪成 2.5 cm× 2 结果与讨论
2.5 cm 的正方形样片并铺展在中部镂空的玻璃测试
板上用 X 射线衍射仪扫描中部覆盖薄膜的部分，射 2.1 二胺单体的表征
线源为铜靶，扫描范围 2θ=5°~60°。 分别对硝基化合物Ⅰ和二胺Ⅱ的结构进行了
1
力学性能测试：将聚合物薄膜裁剪成 5 cm×1 cm HNMR 和 FTIR 表征，结果见图 3 和图 4。由图 3
的样条，用万能试验机在拉伸载荷 5 kN，拉伸速率 可以看到，质子峰与化学结构式一一对应，甲基的
