聚酰亞胺是分子(zǐ)主鏈(liàn)中含(hán)有酰亞胺結(jié)構的有機高分子,具(jù)有優(yōu)良的力學性能、熱穩定性、耐化學腐蝕性及低介電常數,被(bèi)廣泛應用於航天、航空(kōng)、工程材料加工及微電子(zǐ)等領域。由於酰亞胺基團的存在,其剛性較(jiào)高,導致聚酰亞胺自身脆性大、加工性能差、流動性和(hé)韌性較差,並且成型加工(gōng)成本較高,一定程度(dù)上限製了聚酰亞胺(àn)的發展,因此研究人員對(duì)PI的研究從未間斷(duàn)。
為改善(shàn)聚酰亞胺的韌性、提(tí)高加工性能,研究人員從不同方麵對聚酰(xiān)亞胺進行(háng)改進研究。如:超支化、引入柔性基團,如醚鍵、羰基等、引入大側(cè)基,如芴基、引入非共麵結(jié)構、封端等。還可通過設計新型的二酐或二胺增強PI的韌性,提高斷(duàn)裂伸長率和加(jiā)工性能。經增韌改性的聚酰亞胺,其分子鏈柔順性提高,製品斷裂伸(shēn)長率增大,應用領域擴展。
超支化可提高分支度,降(jiàng)低分子鏈糾纏(chán);柔性基團可提高分子鏈(liàn)的柔順性,增大分子鏈的活動能力;新型二胺(àn)、二酐通過不同(tóng)種類的組合可合成新(xīn)性能PI;結構改(gǎi)性,可減弱分子鏈的規整度,減少分(fèn)子鏈間的共軛,也可以提(tí)高聚合物的韌性。
超支(zhī)化可設計分子鏈的(de)形狀,在分支上引入特定官能團,有效地調控分支度,提高其韌性;在聚酰亞胺(àn)主鏈中引入柔性鍵或柔性基(jī)團,可降低(dī)主鏈(liàn)剛性,提高製品的斷(duàn)裂伸長(zhǎng)率;研究人員設計的新型二胺、二酐通過不同種類的組(zǔ)合,可生產出(chū)不同性能的PI,也可達(dá)到增韌聚酰亞胺的目的;引入不對稱(chēng)結(jié)構或基團可以(yǐ)降低苯環與聚酰亞胺(àn)分子鏈(liàn)的共軛,降低分子鏈的(de)剛性,提高韌性(xìng)。目前(qián),國內外對(duì)高韌聚酰亞胺研究較薄弱,專門以增韌PI的研究較少(shǎo),且提高幅(fú)度較低,仍存在改進之處(chù)。
在未來增韌研究中可(kě)從以下3個方麵入手:
(1)超支化與柔性基團結(jié)合,在分支上接(jiē)入(rù)盡可能多的醚鍵、羰基等柔性基團,**化利用超支化引出來的分支;
(2)超支化(huà)與二胺、二酐結合,將(jiāng)更多的支鏈引入到二胺(àn)、二酐上,生產(chǎn)超支(zhī)化二胺(àn)或超(chāo)支化二酐,再以此製備出(chū)高(gāo)韌性(xìng)的聚酰亞(yà)胺;
(3)設計新型二胺或二酐,將非對稱結構(gòu)或柔性基團引(yǐn)入二胺或(huò)二酐,製備高斷裂伸長率的聚酰亞胺。