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PAGE/55 成都工业学院科研成果汇编

重要成果及关键数据

本研究利用商业化三胺单体 TAP，将超支化结构及支化结构引入到聚酰亚胺大分子链中，合成了一系列超支化聚酰亚
胺和支化改性型聚酰亚胺，利用红外光谱、核磁共振等表征手段对所得聚酰亚胺的结构进行了全面的表征确认，并利用广
角 X 射线衍射、紫外可见光谱研究了聚酰亚胺的内部结构，用 DSC、TGA、溶解性能、机械性能等测试对相应的聚酰亚
胺树脂的各种性能进行了全面讨论。主要结论如下：

以 2,4,6- 三氨基嘧啶（TAP）作为 B′ B 2 型三胺单体，六氟二酐（6FDA）作为 A 2 型二酐单体，两种单体采用七种
摩尔比 1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8、1:2，通过“二步法”成功合成了 7 种具有不同支化度的含氟超支化
聚酰亚胺材料。通过控制单体的投料比，聚酰亚胺的支化度得到了有效的调控。通过红外、核磁等测试对聚合物的结构进
行了表征，并对支化度进行了计算，七种聚酰亚胺的支化度分别为 30%，38%，51%，61%，69%，73% 和 79%，随
着 TAP 相对含量的提高，支化度降低。通过表征分析发现，随着支化度的提高，所得超支化聚酰亚胺的数均分子量和特性
粘度均呈现出先升高后降低的变化趋势，并且当三胺和二酐的摩尔比为 1:1.6 时，即体系中氨基基团与酸酐基团的摩尔比
为 3:3.2 时，所得聚酰亚胺具有最高的数均分子量和特性粘度。聚酰亚胺的加工性能得到了极大的改善。
为了在改善加工性能的同时，进一步提高其耐热性和力学性能，我们将二官能度二胺单体 ODA 引入到超支化聚酰亚
胺结构中，通过 A 2 +B′ B 2 +B 2 聚合的方法成功合成了 8 种 TAP-ODA-6FDA 聚酰亚胺薄膜材料 B1-B8。当聚合物中不
含 ODA 单元或 ODA 含量较低时，所得超支化聚酰亚胺薄膜较脆，力学性能较差，随着 ODA 共聚单体加入量的增多，可
得到具有足够力学性能的聚酰亚胺自支撑薄膜材料。所得聚酰亚胺薄膜材料 B1-B6 具有较为优异的热性能和力学性能，其
玻璃化转变温度和 5% 热分解温度分别为 271-313 ℃和 559-447 ℃，拉伸强度和断裂伸长率为 103-61 MPa 和 14.1-
3.2%，且随着 TAP 加入量的提高，产物的热性能和力学性能降低。所得 TAP-ODA-6FDA 超支化聚酰亚胺均为无定形结
构。随着 TAP 加入量的增加，d-spacing 值先增大后降低，总体呈现为降低的变化趋势；密度先降低后增大，总体呈现
为增大的变化趋势；cutoff 波长减小，以上三点说明聚合物堆积变得紧密。

项目成熟度

目前，本项目的技术成熟度已达 7 级。

转化方式

技术入股、技术许可、创业融资。