为研究在聚合物骨架中引入2,2'-二氯取代联苯结构对聚酰亚胺(PI)性能的影响,近期研究人员基于2,2'-二氯联苯二酐(DCBPDA),分别与六种不同结构芳香二胺在间甲酚中经高温一步法聚合得到了系列可溶性PI,并与不含2,2'-二氯取代的联苯二酐s-BPDA体系进行了对比。
实验结果表明,基于DCBPDA所制备PI的本征粘度在0.88~2.14dL/g;热分析表明,所制备PI薄膜的玻璃化转变温度(Tg)在355~437℃,热膨胀系数在15.1~29.5ppm/K之间,与不含2,2'-二氯取代的体系相比,薄膜的Tg和CTE均有所提高。此外,研究还发现DCBPDA的存在使系列PI的有机溶解性、光学透明性更好。例如,在室温下PI(DCBPDA/TFMB)可以溶于丙酮和乙酸乙酯中,薄膜具有透明无色的特点。
研究人员从结构-性质关系角度,对不同结构PI薄膜的结果进行了分析。DCBPDA基PI薄膜的折射率、双折射与不含2,2'-二氯取代的体系相比均明显偏低,这主要与2,2'-二氯取代联苯结构的空间排斥和非共面特征有关,这不仅使分子主链的刚性增加,也使分子链堆积遭到破坏。相关研究结果将为聚酰亚胺的化学结构研究提供有益参考。
研究成果发表在国际学术期刊 Polymer(2019,183,121862),第一作者和通讯作者为东华大学的G.L. Song。