含酰亚胺结构高性能聚酯的制备表征与性能研究

来源 :黑龙江省科学院石油化学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caifei123456
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种具有耐摩擦、吸湿性小、尺寸稳定性好、绝缘性能优异,使用温度范围较广并且具有较好的溶剂稳定性等特点的聚合物,PET迅速发展成为目前产量最大的合成纤维品种,但其玻璃化转变温度较低,限制了它在高温领域的应用,于是为了增加其应用领域,使其以较低的价格在电子元器件领域有所应用,本实验向其中加入了酰亚胺单体进行缩聚改性。聚酰亚胺(PI)是具有优良的热性能、耐化学腐蚀性、机械性能、电学性能等特性的聚合物,因而被广泛应用于航空航天、微电子等高新技术领域,向聚酯中添加酰亚胺结构进行改性,首先要制备出酰亚胺结构的单体,表征其纯度,再探索缩聚反应的反应条件,以制得性能较好的改性聚酯。为探索向以对苯二甲酸二甲酯与乙二醇为原料的聚酯中,引入均苯四甲酸二酐(PMDA)与乙醇胺(EA)反应合成的酰亚胺单体的聚合反应条件,我们对可能影响聚合物性质的何种条件均作了对比试验,在Sb2O3与C-94中进行了对比,选择了C-94作为催化剂;在真空度的选择上,我们发现高真空度会促进缩聚反应正向进行;对比230 oC、240 oC、250 oC、255 oC与260 oC五种反应温度,在250oC进行缩聚反应得到的聚合物性能更好;由于催化剂的添加量的不同会对聚酯的颜色、热性能等产生影响,于是对比几种催化剂的量,发现催化剂的量为50 ppm最为合适;添加抗氧剂与阻燃剂会使得制得的聚合物颜色变浅,利于应用,为此,筛选出15 ppm的量的两种助剂添加入反应体系;为增大聚合物分子量,进行固相缩聚反应进一步除去小分子。经上述条件改性的聚酯具有较好的热氧稳定性,较低的熔点与较均匀的分子量分布与更浅的颜色。上述实验条件筛选完成,制得酰亚胺结构添加比例为20%、10%、5%与0%的四种聚酯,在固相缩聚后测试其热性能、光学性能以及电性能,对比不同酰亚胺添加量对聚酯产生的影响。经证实,酰亚胺结构的加入降低了改性聚酯的熔点,随着酰亚胺结构比例的增加,聚合物熔点增加,吸水率降低,加工性和电绝缘性能更好。
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