聚酰亚胺合成实验
聚酰亚胺性能及合成方法_曹红葵
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聚酰亚胺由四酸二酐与二胺聚合而成，合成方 法有一步法、二步法、三步法和气相沉积法。
收稿日期： ２００８－０３－０４ 作者简介： 曹红葵（１９７０－），女，湖南湘乡人，副教授，硕士，主要从事材料工程专业和环境工程专业的教学工作。 电子信箱： ｃｈｋ１２３４５＠１２６．ｃｏｍ
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化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants & Polymeric Materials
２００８ 年第 ６ 卷第 ３ 期
聚酰亚胺性能及合成方法
曹红葵
（湖南城建职业技术学院材料工程系，湖南湘潭 ４１１１０１）
摘 要： 聚酰亚胺兼具有机高聚物和无机材料的优点，是迄今为止在工业应用中耐热等级最高的聚合 物材料。概述了聚酰亚胺的优异性能，并对其合成方法作了初步探讨与比较，指出二步合成法是合成聚 酰亚胺的典型方法。
２．２ 二步法
二步法是先由二酐和二胺获得前驱体聚酰胺
酸，再通过加热或化学方法，分子内脱水闭环生
成聚酰亚胺。化学亚胺化法，即用脱水剂处理聚
酰胺酸；化学环化后生成的聚酰亚胺中含有大量异
酰亚胺，该法制得的聚酰亚胺与用加热方法制得的
聚酰亚胺，物理和化学性能有差异，特别是异酰
亚胺环具有较低的热稳定性和高化学反应活性；应
聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环（酰亚胺基团） 的一类聚合物，其中以含有肽酰亚胺环的聚合物尤 为重要，是由二元酸和二元胺缩聚得到的。聚酰 亚胺分子中含有十分稳定的芳杂环结构单元，作为 特种工程材料具有其他高分子材料所无法比拟的高 耐热性能、优良的机械性能和电性能：①耐热性 非常好，由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺， 热分解温度达到 ６００℃，是迄今聚合物中热稳定最 高的品种之一，并能在短时间耐受 ５５５℃高温而基 本保持其各项物理性能，可在 ３ ３ ３ ℃以下长期使
聚酰亚胺制备实验报告
一、实验目的1. 了解聚酰亚胺的制备过程及其原理。
2. 掌握聚酰亚胺的合成方法及工艺。
3. 熟悉聚酰亚胺的性能及其应用。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一种高性能的热塑性聚合物，具有优异的耐热性、耐化学性、力学性能和电绝缘性能。
其制备方法主要有二酐与二胺的缩聚反应和聚酰胺酸的酰亚胺化反应。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 二酐：均苯四甲酸酐（PMDA）- 二胺：对苯二胺（ODA）- 碱性催化剂：氢氧化钠（NaOH）- 水浴锅- 烘箱- 抽滤装置- 蒸馏装置- 电子天平- 移液器- 烧杯- 玻璃棒- 胶头滴管2. 实验步骤：（1）称取一定量的PMDA和ODA，按照摩尔比1:1混合，放入烧杯中。
（2）加入适量的NaOH溶液，搅拌均匀，形成透明溶液。
（3）将烧杯放入水浴锅中，加热至70℃，保持恒温反应2小时。
（4）将反应液抽滤，去除未反应的二酐和二胺。
（5）将抽滤后的溶液进行蒸馏，去除水分，得到聚酰胺酸（PAA）。
（6）将PAA溶液加热至150℃，进行酰亚胺化反应，保持恒温反应2小时。
（7）将反应液抽滤，去除未反应的PAA。
（8）将抽滤后的溶液进行干燥，得到聚酰亚胺粉末。
四、实验结果与分析1. 实验结果：制备得到的聚酰亚胺粉末呈白色，具有一定的流动性。
2. 性能分析：（1）红外光谱分析：通过红外光谱检测，发现聚酰亚胺的特征吸收峰，证明成功制备了聚酰亚胺。
（2）热重分析：聚酰亚胺的热分解温度约为500℃，说明其具有优异的耐热性能。
（3）力学性能：聚酰亚胺的拉伸强度为60MPa，断裂伸长率为25%，表现出良好的力学性能。
五、实验总结本实验成功制备了聚酰亚胺，并对其性能进行了分析。
实验结果表明，聚酰亚胺具有优异的耐热性、力学性能和电绝缘性能，在航空航天、电子电气等领域具有广泛的应用前景。
在实验过程中，应注意以下几点：1. 控制反应温度和时间，以保证反应的顺利进行。
2. 严格控制实验条件，避免杂质对聚酰亚胺性能的影响。
聚酰亚胺合成实验报告
1. 掌握聚酰亚胺的合成方法。
2. 熟悉实验操作步骤，提高实验技能。
3. 研究聚酰亚胺的合成条件对产物性能的影响。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一类具有优异耐热性、力学性能、电绝缘性能和耐化学性能的有机高分子材料。
本实验采用二胺和二酐为原料，通过缩聚反应合成聚酰亚胺。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：电热套、搅拌器、恒温水浴锅、玻璃仪器（烧杯、漏斗、滴管等）、分析天平、核磁共振波谱仪、红外光谱仪等。
2. 试剂：二胺、二酐、催化剂、溶剂等。
四、实验步骤1. 准备原料：将二胺和二酐按一定比例称取，并加入适量的溶剂溶解。
2. 混合：将溶解好的二胺和二酐溶液混合均匀。
3. 缩聚反应：将混合溶液置于电热套中，在一定温度下搅拌反应。
4. 离心分离：反应完成后，将产物离心分离，得到固体产物。
5. 后处理：将固体产物进行干燥、粉碎等后处理。
6. 性能测试：采用核磁共振波谱仪、红外光谱仪等手段对产物进行结构表征；利用力学性能测试仪、电性能测试仪等手段对产物进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 核磁共振波谱分析：通过核磁共振波谱分析，确定产物结构符合预期。
2. 红外光谱分析：通过红外光谱分析，证实产物中存在酰亚胺键和亚胺键。
3. 力学性能测试：产物具有较好的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能。
4. 电性能测试：产物具有较低的介电常数和较高的击穿强度等电性能。
1. 本实验成功合成了聚酰亚胺，并对其结构、性能进行了表征。
2. 通过优化合成条件，可提高产物的性能。
3. 聚酰亚胺作为一种具有优异性能的高分子材料，在航空航天、微电子等领域具有广泛的应用前景。
七、实验注意事项1. 实验过程中应严格控制反应条件，如温度、时间等。
2. 操作时应注意安全，防止溶剂挥发和化学品泄漏。
3. 产物后处理过程中，应避免高温、高湿等不良环境因素对产物性能的影响。
八、实验反思本实验成功合成了聚酰亚胺，并对其性能进行了初步研究。
但在实验过程中，仍存在一些不足之处，如实验条件控制不够严格、产物性能有待进一步提高等。
聚酰亚胺合成实验
聚酰亚胺合成实验实验原理聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围－200～300℃。
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。
聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。
聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
缩聚型聚酰亚胺缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。
加聚型聚酰亚胺目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺、降冰片烯基封端聚酰亚胺及苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺。
通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。
合成途径聚酰亚胺主要由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF，DMAC或NMP先进行低温缩聚，获得可溶的聚酰胺酸，成膜或纺丝后加热至300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类催化剂，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液和粉末。
二胺和二酐还可以在高沸点溶剂，如酚类溶剂中加热缩聚，一步获得聚酰亚胺。
应用由于上述聚酰亚胺在性能和合成化学上的特点，在众多的聚合物中，很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面，而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。
1、薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。
主要产品有杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。
透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底版。
2. 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。
芳纶的合成化学方程式
芳纶的合成化学方程式
芳纶（或称为聚酰亚胺）的合成化学方程式涉及对苯二酚与二酐的缩聚反应。
以下是一种典型的合成路线：
1. 首先，苯二酚与苯二甲酸二乙酯在碱性条件下进行酯交换反应，生成苯二酚二乙酯。
苯二酚 + 苯二甲酸二乙酯→ 苯二酚二乙酯 + 乙醇
2. 接下来，苯二酚二乙酯在高温条件下进行醋酐脱羧反应，生成盐酸苯酐和醋酸乙酯。
苯二酚二乙酯→ 盐酸苯酐 + 醋酸乙酯
3. 最后，盐酸苯酐在碱性条件下与间苯二胺发生酰胺缩合反应，生成芳纶。
盐酸苯酐 + 间苯二胺→ 芳纶 + 盐酸
综合方程式可表示为：
苯二酚 + 苯二甲酸二乙酯→ 苯二酚二乙酯 + 乙醇
苯二酚二乙酯→ 盐酸苯酐 + 醋酸乙酯
盐酸苯酐 + 间苯二胺→ 芳纶 + 盐酸。
聚酰亚胺制备工艺
聚酰亚胺制备（1）实验原理以均苯四甲酸酐和对苯二胺缩聚而成的聚酰亚胺最终的产物不溶不熔，分子量很低时就从反应介质中沉淀出来，无法加工和成膜。
因此要分成预聚和终缩聚两个阶段来合成：第一步是在N'N二甲基乙酰肤、N'N二甲基甲酰胺、砒咯烷酮等极强溶剂中，于室温下，使二酐和对苯二胺进行预缩聚，形成可溶性高分子量聚酰胺；第二步才将该预聚物成型，如膜、纤维、涂层、层压材料等，然后加热到150℃以上，使残留的羧基和亚胺基继续反应固化。
反应过程如图所示。
（2）原科配比理论上是二酐与二胺的配比为1：1时得到的聚酰胺酸的分子量最高，粘度最大。
但由于反应体系有微量水存在，使过量的二酐转化为酸变得不活泼，所以就耍二酐稍过量时才能获得较高的分子量和较高的粘度。
一般二酐与二胺摩尔量之比在1.020—1.030比较合适。
（3）聚酰胺酸(PAA)固体含量的确定在选择聚酰胺酸胶液的固体含量时，要考虑胶液的粘度不能太小，太小不利于成膜。
通过查阅资料并结合大量实验，胶液的固体含量为10％时最佳。
各种胶液的固体含量配比见表PAA-聚酰胺酸，PMDA-均苯四甲酸二酐, ODA-二氨基二苯基醚,NMP-毗咯烷酮。
（4）仪器和药品仪器：电动搅拌器、电热鼓风干燥箱、三口烧瓶、量简、研钵、烧杯等(其它需要的玻璃仪器可任选)；本体：均苯四甲酸二酐(PMDA)，4'4-二氨基二苯基醚(ODA)；溶剂：N'N-二甲基乙酰胺、N'N-二甲基甲酰胺、毗咯烷酮(NMP)任选一种。
（5）实验步骤a.用研钵将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4'4-二胺基二苯基醚(ODA)分别研细，然后放于干燥箱中在100℃左右的温度下烘培1—2个小时，备用。
b.烘好的4'4-二氨基二苯基醚(ODA)溶于N'N—二甲基乙酰胺等溶剂中，高速搅拌至无颗粒状物质时，少量多次均匀加入均苯四甲酸二酐(注意药品保持干燥)，大约1—2小时加完(注意：温度控制在0—20℃)；此时，得到了低聚合物PAA。
含长烷基侧链的高可溶性聚酰亚胺的合成与表征
含长烷基侧链的高可溶性聚酰亚胺的合成与表征刘成杰，林保平东南大学化学化工学院，江苏南京（210096）Email:liuchengjie008@摘要：本文以对苯二酚和溴代正十四烷为原料，单醚化反应得到4-十四烷氧基苯酚，再与3,5-二硝基苯甲酰氯反应得到3,5-二硝基苯甲酸-4'‐十四烷氧基苯酯，最后常压催化加氢得到含长烷基侧链的二胺单体3,5-二氨基苯甲酸-4'‐十四烷氧基苯酯。
所得单体分别与2,2-双[4-(3',4'‐二羧酸基苯氧基)苯基]丙烷二酐，4,4'‐(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐和双(3,4-苯二甲酸酐)二甲基硅烷单体在N-甲基-2-吡咯烷酮溶液中聚合，再通过热酰亚胺化或化学酰亚胺化得到一系列含有长烷基侧链的聚酰亚胺，并对聚酰亚胺的分子结构，特征粘度，溶解性能，光学性能和热性能等进行了表征。
关键词：热酰亚胺化；化学酰亚胺化；聚酰亚胺中图分类号：TQ316.4+11.前言聚酰亚胺是一种在主链中含有酰亚胺环的芳杂环聚合物，具有优良的耐高温性能、介电性能、力学性能，可以制成各种形式的产品，近四十年来在许多高性能领域得到了迅速的发展和应用[1]。
然而由于聚酰亚胺分子链的刚性和分子之间的强相互作用，普通的芳香族聚酰亚胺直至分解温度既不熔化也不溶解，造成其加工的困难。
此外由于分子中苯环与羰基的共轭使聚酰亚胺在可见光范围内有吸收，从而使其带有黄色或红褐色。
因而对于像负性双折射光学补偿膜这样需要无色透明的应用领域，一般的聚酰亚胺也就难以满足需要[2]。
为了改善聚酰亚胺的可溶性，光学性能和加工性能,国内外许多学者做了大量的工作。
印杰等人[3]合成了主链含长烷基柔性链的聚酰亚胺，该类聚酰亚胺在极性相对较弱的溶剂中也具有良好的溶解性能，并发现它们的玻璃化转变温度随柔性链的加长而明显降低。
李陵等人[4]用脂肪族二酐与含烷氧基侧链的二胺聚合然后化学酰亚胺化得聚酰亚胺，所得聚合物具有高可溶性，良好的透明性和高预倾角。
BAPP—PBAP—ODPA共聚聚酰亚胺的合成
可 改 善 其 溶 解 性 和 加 工 性 【 ３ ｌ 。
一
２ ａ Ｔ型 智 能 磁 力 搅 拌 器 ，搅 拌 容 量 为 ５ ０ Ｎ— ０ ｍ ． 义 市予华 仪 器有 限责 任公 司生 产 ； ＲＫ Ｌ巩 Ｓ Ｊ一 ２ １ 式 电 炉 及 控 制 器 ， 津 市 泰 斯 特 有 限 公 司 — ３管 天 生 产 ：电 子 万 能 试 验 机 ， 圳 市 新 三 思 计 量 技 术 深
有 限公司生产 。
般 来 说 ，吡 啶杂 环 结 构 由 于 它 的 分 子 对 称
性 和芳 香 性 ． 以及 吡 啶 环 上 氮 原 子 所 产 生 的 极 化 ， 新 型的杂环二胺 、 酐或其他含 吡啶单元 的单体 ， 二 对 所 形 成 聚 合 物 的 热 稳 定 性 、 学 稳 定 性 、 学 性 化 力 能 、 解 性 能 都 有 所 贡 献 。研 究 人 员 用 含 吡 啶 核 溶 结 构 的 单 体 合 成 具 有 良好 热 稳 定 性 和 加 工 性 的新
１３ 测 试 与 表 征 －
傅里 叶变 红外光 谱（ｒＲ 用美 国 Ｐ ｒｉＥｍ ｒ ｒ ｉ） ｅｋ ｌ ｅ ｎ 公 司生 产 的 Ｓ ｅｔ ｍ Ｏ ｅ型 傅 里 叶变 换 红 外光 ｐｃｒ ｎ ｕ 谱仪测 定 ， Ｂ 压片法 。核磁共振 氢谱 （ Ｎ ） Ｋｒ Ｈ— ＭＲ
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（ Ａ１ Ｐ Ｐ， Ｂ 按文献ｆ ） ］ 自制 ； ， ，， 二苯 醚 四羧酸二 ３ ３ ４４一
聚酰亚胺制备_实验报告
一、实验目的1. 了解聚酰亚胺的制备原理及工艺流程。
2. 掌握聚酰亚胺的合成方法，并学会操作相关实验设备。
3. 分析聚酰亚胺的性能，验证实验结果。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一种具有优异性能的有机高分子材料，具有高力学强度、低介电常数、耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐辐射等特性。
其分子结构中含有酰亚胺环，通过酰亚胺环的共轭作用，使其具有独特的性能。
聚酰亚胺的制备方法主要有以下几种：1. 预聚法：先将二酐与二胺在强极性溶剂中预聚，形成聚酰胺酸，再通过加热或催化剂的作用，使聚酰胺酸分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
2. 缩聚法：直接将二酐与二胺在无溶剂或弱溶剂中进行缩聚反应，生成聚酰亚胺。
3. 分子内脱水闭环法：在聚酰胺酸分子链上引入具有反应活性的基团，如羧基、亚胺基等，通过加热或催化剂的作用，使分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
本实验采用预聚法进行聚酰亚胺的制备。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应釜、磁力搅拌器、温度计、过滤器、烘箱、电子天平、取样器等。
2. 试剂：均苯四甲酸酐（PMDA）、对苯二胺（ODA）、N'N-二甲基甲酰胺（DMF）、催化剂、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备反应釜，加入一定量的DMF作为溶剂。
2. 称取一定量的PMDA和ODA，分别加入反应釜中。
3. 开启磁力搅拌器，在室温下搅拌一定时间，使PMDA和ODA充分混合。
4. 将反应釜加热至一定温度，保持搅拌，使PMDA和ODA发生预聚反应，形成聚酰胺酸。
5. 加入催化剂，继续搅拌，使聚酰胺酸分子内脱水闭环，形成聚酰亚胺。
6. 将反应液过滤，除去未反应的PMDA和ODA。
7. 将聚酰亚胺溶液在烘箱中干燥，得到聚酰亚胺薄膜。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，成功制备出聚酰亚胺薄膜。
2. 性能分析：（1）力学性能：聚酰亚胺薄膜具有优异的力学性能，如拉伸强度、弯曲强度等。
（2）介电性能：聚酰亚胺薄膜具有低介电常数和介电损耗，适用于高频、高压等场合。
聚酰亚胺的生产设计
B线题目：聚酰亚胺的生产设计聚酰亚胺生产摘要本文介绍了生产聚酰亚胺的基本情况以及生产工艺流程，介绍了聚酰亚胺的性能，来源以及的生产工艺，聚酰亚胺通过均苯四甲酸二酐和4，4’-二氨基二苯醚经缩聚及环化两步反应而得。
进一步介绍了聚酰亚胺的应用。
认识聚酰亚胺车间设计的基本流程，以及车间布置和厂址的选择方法。
关键词：聚酰亚胺均苯四酸二酐4，4’-二氨基二苯醚生产工艺1、概述聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。
聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
2、聚酰亚胺的性能1、全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。
由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
2、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。
3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜（Kapton）为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺（UpilexS）达到400Mpa。
作为工程塑料，弹性膜量通常为3－4Gpa，纤维可达到200Gpa，据理论计算，均苯二酐和对苯二胺合成的纤维可达500Gpa，仅次于碳纤维。
4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可达80％－90％。
改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得起120℃，500小时水煮。
含叔丁基高玻璃化转变温度可溶性透明聚酰亚胺的合成与表征
摘要反应时，酸酐基首先与4’/4’’-氨基反应原位生成以AB2型酰胺酸为主要成分的中间体；当进一步提高反应温度时，3-氨基被活化，中间体可进行自缩聚，顺利得到端酸酐基超支化聚酰亚胺，而有效避免聚合过程中发生凝胶化。
最终制得的端酸酐基超支化聚酰亚胺的数均分子量为：2.89-3.91 × 104、分子量分布系数为2.10-2.27；支化度为0.39-0.45；具有良好的溶解性和优异的热稳定性，有望用作线性聚酰亚胺的加工助剂。
关键词：叔丁基，芴基，一步法高温缩聚，溶解性，聚酰亚胺，透明薄膜，超支化聚合物，B’B2型三胺单体，AB2型中间体，凝胶SYNTHESIS AND CHARACTERATION OF SOLUBLE AND TRANSPARENT POLYIMIDES CONTAININGTERT-BUTYL WITH HIGH GLASS TRANSITIONTEMPERATUREABSTRACTAs a kind of high-performance polymers, polyimides possess excellent themal stability, mechanical properties, insulated properties and have been widely applied in many high-tech fields, including space flight, optoelectronic technology, composite materials and so on. However the applications of most traditional polyimides were limited because of suffering from their inherent defects, such as poor solubility (rigid backbone), deep color and low optical transparency (Charge-transfer complex, CTC) etc. Thus various approaches have been adopted to modify the chemical structrue of polyimides and improve their solubility and transparency. But some of them (for example, introduction of flexible linkages, long alkyl chains etc. into polyimides) would damage their thermal stability and decrease their glass transition temperatures. As an effective strategy, introduction of bulky side groups into polyimides can resolve these problems to a certain extent. As a typical bulky side group, the introduction of tert-butyl has significant and distinctive effects on the physical properties of polyimides, including improving their solubility and optical properties without sacrificing the inherent thermal properties. In this dissertation, we synthesized a series of linear and hyperbranched polyimides containing tert-butyl side groups, and the effects of tert-butyl on the synthesis and properties of polyimides were systematically studied. The main contents and conclusions are shown as follows:1. Study on the effects of the tert-butyl number on the properties of polyimidesTwo novel tert-butylated diamines, 3-tert-butyl-4,4’-diaminodiphenyl ether (1) and 3,3’-di(tert-butyl)-4,4’-diaminodiphenyl ether (2), with the same molecular backbone and different numbers of tert-butyl side groups were prepared with the Ullmann coupling reaction. They were polymerized with some commercial aromatic dianhydrides to afford two series of polyimides with different numbers of tert-butyl per repeating unit. We characterized these polyimides by NMR, GPC, DSC, TGA, XRD, FTIR and UV-Vis spectra etc to study the effects of the tert-butyl number on the properties of polyimides. From the results we could conclude that, the solubility and transparency of polyimides increased with the number of tert-butyls, while the increase of the number of tert-butyls would slightly decrease the thermal stability of polyimides. It seemed that the number of tert-butyls had little effect on the mechanical properties of polyimides. In addition, the glass transition temperature of the two series of polyimides also increased with the number of tert-butyls.2. Synthesis and characteration of soluble polyimides with high glass transition temperature from benzidine containing tert-butyl groupsA novel diamine monomer 3 was synthesized by introducing tert-butyl into benzidine, and several commercial aromatic dianhydrides were polymerized with 3 to afford a series of linear polyimides. The number-average molecular weights of these polyimides were in the range from 4.21 × 104 to 1.25 × 105 with the polydispersity indexes (PDIs) from 2.34 to 3.04 by means of gel permeation chromatography (GPC) relative to a polystyrene standard. All these polyimides could be dissolved in common organic solvents and the corresponding flexible and tough films could be obtained by the solution-casting. The XRD results indicated that they were amorphous materials. All these polyimides possessed high glass transition temperature above 330 o C except the 3-BPADA, and especially the T g of 3-BPDA could reach up to 375 o C. All of them were stable up to 450 o C under a nitrogen atmosphere, which indicated that the introduction of tert-butyl could improve their solubility, but not obviously decrease their thermal stability.3. Synthesis and characteration of soluble and transparent polyimides from a novel diamine containing tert-butyl and fluorene unitsA series of polyimides containing tert-butyl and fluorene units were prepared through the polymerization of several commercial aromatic dianhydrides and a novel diamine monomer 4, which was synthesized through the condensation reaction of 9-fluorenone and2-tert-butylaniline. The number-average molecular weights of these polyimides ranged from 4.54 × 104 to 8.82 × 104 with the polydispersity indexes between 2.51 and 4.33 by means of GPC relative to a polystyrene standard. All the polyimides displayed high solubility in common organic solvents and tough films could be prepared by solution-casting. These films (about 15 μm thickness) exhibited high optical transparency above 90% in a wavelength range of 400-700 nm by UV-Vis measurement, which were far higher than the traditional aromatic polyimide PMDA-ODA. And the colors of them were also relatively lower than that of the PMDA-ODA. In conclusion, the introduction of the side groups tert-butyl and fluorene unit into polyimides could enhance the optical transparency of polyimide films, which guarantee them as potential candidates for optical applications.4. Application of stereo-hindrance effect of tert-butyl in the synthesis of hyperbranched polyimidesA novel B’B2-type triamine, N1,N1-bis(4-aminophenyl)-4-(tert-butyl)benzene-1,3- diamine (5) was synthesized through the introduction of tert-butyl into the ortho positon of 3-amino of N1,N1-bis(4-aminophenyl)benzene-1,3-diamine. Due to the stereo-hindrance effect, the reactivity of 3-amino group in triamine 5with the ortho-tert-butyl group is much lower than those of 4’/4’’ -amino groups at 20 o C. Therefore, when 5 (B’B2) was polymerized with dianhydrides (A2) with the molar ratio of 5:dianhydrides 1:2 at 20 o C, the dianhydrides would react with the 4’/4’’ -amino selectively to form the AB2-type intermediate in situ. And with increasing the reaction temperature, 3-amino group with ortho-tert-butyl group is activated and polycondensed with anhydride groups in AB2-type intermediates rapidly to afford the hyperbranched polyimide (HBPI) with terminal anhydrides and high DB. As expected, no gelation is formed in the polymerization process. The number-average molecular weights of these HBPIs ranged from 2.89 to 3.91 ×104 with PDIs from 2.10 to 2.27 and DBs from 0.39 to 0.45. All the HBPIs displayed excellent solubility and thermal properties.Key words: tert-Butyl; Fluorene unit; Glass transition temperature; One-pot high temperature polycondensation; Solubility; Transparent films; Hyperbranched polymer; B’B2-type triamine monomer; AB2-type intermediate; Gelation.目录摘要 (I)ABSTRACT (IV)目录 (I)缩写说明 (I)第一章绪论 (1)1.1聚酰亚胺概述 (1)1.2聚酰亚胺的合成 (3)1.2.1 二酐和二胺缩聚 (3)1.2.2 四酸或四酸二酯和二胺缩聚 (4)1.2.3 二酐和二异氰酸酯缩聚 (5)1.2.4 二酐和硅烷化二胺缩聚 (5)1.2.5 二硫酐和二胺缩聚 (6)1.2.6 采用Diels-Alder反应制备聚酰亚胺 (6)1.2.7 利用取代或偶联反应制备聚酰亚胺 (8)1.3 可溶性高透明聚酰亚胺的制备 (9)1.3.1 引入柔性连接基团 (10)1.3.2 引入脂环 (13)1.3.3 引入不对称结构 (13)1.3.4 引入侧基 (15)1.4 引入不同侧基的聚酰亚胺 (15)1.4.1 引入卤素及卤代烃基 (16)1.4.2 引入脂肪族侧基 (18)1.4.3 引入芳香族和芳杂环侧基 (20)1.5 引入叔丁基侧基的聚酰亚胺 (22)1.6 超支化聚酰亚胺 (24)1.6.1 通过AB2型单体自缩聚制备超支化聚酰亚胺 (25)1.6.2 通过A2+B3型单体合成超支化聚酰亚胺 (27)1.7 本论文的选题意义及研究内容 (29)第二章实验部分 (31)2.1 实验原料 (31)2.2 实验方法 (32)2.2.1 含醚键和不同数目叔丁基二胺单体及其可溶性聚酰亚胺的合成 (32)2.2.2 含叔丁基联苯二胺单体及其可溶性聚酰亚胺的合成 (36)2.2.3 含叔丁基和芴二胺单体及其可溶性聚酰亚胺的合成 (37)2.2.4 含叔丁基B’B2型三胺单体及其超支化聚酰亚胺的合成 (39)2.3 表征方法 (42)2.3.1 核磁共振波谱 (42)2.3.2 红外光谱 (42)2.3.3 小分子分子量测试 (42)2.3.4 元素分析 (42)2.3.5 聚合物分子量测试 (42)2.3.6 X射线衍射光谱表征 (42)2.4.7 机械性能 (43)2.4.8 光学透过性测试 (43)2.4.9 热性能测试 (43)2.4.10 吸水率 (43)2.4.11 介电常数 (43)第三章叔丁基侧基数目与聚酰亚胺树脂性能关系研究 (44)3.1 单体合成 (45)3.2 聚合物合成与表征 (49)3.3 热性能比较 (53)3.4 溶解性比较 (56)3.5 光学透过性比较 (57)3.6 X-射线衍射 (58)3.7 机械性能比较 (60)3.8 本章小结 (61)第四章基于含叔丁基联苯二胺的高玻璃化转变温度可溶性聚酰亚胺的合成与表征 (62)4.1 二胺单体合成与提纯 (64)4.2 聚合物合成与表征 (66)4.3 热性能 (71)4.4 溶解性 (73)4.5 机械性能 (74)4.6 X-射线衍射数据 (74)4.7 紫外-可见光谱 (75)4.8 本章小结 (76)第五章基于含叔丁基和芴新型二胺的可溶性透明聚酰亚胺的合成与表征 (77)5.1 单体合成 (78)5.2 聚合物合成与表征 (81)5.3 热性能分析 (84)5.4 溶解性 (86)5.5 机械性能 (87)5.6 介电常数和吸水率 (88)5.7 X-射线衍射数据 (89)5.8 光学性质 (89)5.9 本章小结 (90)第六章叔丁基的空间位阻效应在超支化聚酰亚胺合成中的应用 (92)6.1 三胺单体5的合成 (93)6.2 B’B2型三胺单体5中氨基反应活性研究 (95)6.3 超支化聚合物及模型化合物的合成 (98)6.4 聚合机理 (104)6.5 超支化聚酰亚胺的热性能 (108)6.6 本章小结 (110)第七章全文总结与展望 (111)7.1 本文主要内容和结论 (111)7.2 工作展望 (112)参考文献 (114)致谢 (126)学术论文和科研成果 (127)攻读学位期间发表或投寄的学术论文 (127)申请专利 (127)缩写说明缩写说明第一章绪论1.1聚酰亚胺概述聚酰亚胺类化合物最早是由Bogert和Rebshaw于1908年在实验室中合成并进行了报道，[1]而第一篇关于聚酰亚胺的专利是在1955年由美国杜邦公司申请并获得授权，随后工业界开始大量生产聚酰亚胺并广泛应用。
聚酰亚胺材料的合成及应用研究
聚酰亚胺材料的合成及应用研究聚酰亚胺材料是一种高分子材料，具有优异的耐热性、耐化学性、耐辐射性和机械性能等特点，因此被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
本文将介绍聚酰亚胺材料的合成方法、性能表征以及一些典型应用领域。
一、聚酰亚胺材料的合成方法聚酰亚胺材料的合成方法较为多样，其中最常用的方法是酰氯亚胺化法、亚胺键化法和聚合法。
以下将对这三种方法进行简要介绍。
1.酰氯亚胺化法酰氯亚胺化法是一种较为常用的合成方法，其主要原料为芳香二胺和芳香二酸的酰氯，在无水无氧条件下反应，生成聚酰亚胺材料。
该方法合成的聚酰亚胺材料具有较高的分子量和聚结度，结晶度较低，易于热加工成型，适用于制备各种型材和非晶态材料。
2.亚胺键化法亚胺键化法是在弱碱条件下通过亚胺键结构使芳香或脂肪二胺与芳香或脂肪二酸形成聚酰亚胺材料的一种方法。
该方法合成的聚酰亚胺材料分子链中含有相对较少的酰氯基官能团，聚合反应过程中无二氯甲烷等有机溶剂的参与，有助于减少污染和环保。
3.聚合法聚合法是指通过自由基聚合、离子聚合或环开聚合等方式将单体聚合成聚酰亚胺材料。
该方法具有反应条件温和、反应时间短、单体来源广泛等优点，但其合成的聚酰亚胺材料通常分子量较低、分子结构不稳定、无固定结晶点等特点。
以上三种方法是聚酰亚胺材料的主要合成方法，需要根据具体应用要求选择合适的方法和原料。
二、聚酰亚胺材料的性能表征聚酰亚胺材料具有优异的性能，其中最为引人注目的是耐热性、耐化学性和机械性能。
1.耐热性聚酰亚胺材料具有优异的耐高温性能，在高温条件下仍能保持良好的结构稳定性和物理性能。
例如，推力偏转角试验结果表明，聚酰亚胺复合材料的短期热稳定性能远高于环氧树脂等聚合物。
2.耐化学性聚酰亚胺材料对多种化学腐蚀具有优异的抵抗能力，耐酸碱、耐有机溶剂、耐氧化剂等性质表现出良好的稳定性，能够满足复杂环境下的工程应用需求。
3.机械性能聚酰亚胺材料具有高硬度、高刚性、低膨胀系数等优良的机械性能。
聚酰亚胺合成原理
聚酰亚胺合成原理
聚酰亚胺是一种高性能聚合物，具有超强的力学性能和耐高温、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子、化工等领域。
其合成原理基于聚合反应，具体过程如下：
第一步：酰氯与胺的反应
首先，需要将二酸酐或酸酐与胺反应生成酰氯。
酰氯可以通过三氯化磷或氯化亚砜等化学试剂制备。
然后，将酰氯与胺进行缩合反应，生成酰胺。
这一步反应通常在惰性气氛下进行，以避免酰胺受到水的影响而发生水解反应。
第二步：酰胺与酰胺的聚合
在生成酰胺后，需要将其与另一种酰胺进行聚合反应，生成高分子聚酰亚胺。
聚合反应通常在高温下进行，加入催化剂可以提高反应速率和反应效率。
在聚合反应中，酰胺通过互相缩合形成酰亚胺键，从而形成高分子链。
第三步：后处理
聚合反应完成后，需要进行后处理以获得高品质的聚酰亚胺。
后处理包括冷却、溶剂去除、热处理等步骤。
其中，热处理是非常重要的一步，可以提高聚酰亚胺的力学性能和耐高温性能。
总之，聚酰亚胺的合成原理基于酰胺的聚合反应，通过缩合反应和聚合反应形成高分子链。
在合成过程中需要注意水分和氧气的干扰，以及后处理的重要性。
- 1 -。
聚酰亚胺
(2)醚酐型聚酰亚胺
醚酐型聚酰亚胺由二苯醚四羧酸二酐（OPDA）与有机芳香二胺反应得到。由 醚酐和二胺基二苯醚制备的聚酰亚胺在270℃软化， 在300-400℃范围内成为粘 流态，可以热模压成型。在390℃于模中保持1h，并不失去其工艺性，可以模塑 多次。薄膜材料在250℃空气中保持500h，其拉伸强度和伸长率的损失都不大 10%。在210℃的空气中恒温热处理300h 的重量损失低于0.05%; 在沸水中24h 煮沸后，吸水率仅为0. 5%～0. 8%。这类聚合物具有优异的介电性能，室温下 的介电常数为3. 1- 3. 5， 损耗因数为l×10- 3- 3×10- 3。体积电阻率为 1014-l015 欧姆·米；表面电阻为1015- 1016 欧姆，200℃的体积电阻率为 2×1012 欧姆·米，电气强度100- 200MV/ m。
双马来酰亚胺（BMI)
5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺
加聚型聚酰亚胺 双马来聚酰亚胺 BMI为例
由顺丁烯二酐与二元胺反应
O O CH 2 CH C O O HC HC C N C O R N C O CH O C CH C O + H 2N R NH2 HC C HC NH R NHC HOOC CH CH 2H 2O COOH O
BTDA结构式
加聚型聚酰亚胺（一般均为热固性聚合物） 加聚型聚酰亚胺： 由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点， 为克服这些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。目前获得 广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚 胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质 量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合 。
聚酰亚胺的发展史
追溯聚酰亚胺的发展史可以看到它是一类大有发展前途的高分子。早在 1908年，Bogert和Renshaw 就以4-氨基邻苯二甲酸酐或4-氨基邻苯二甲酸 二甲酯进行分子内缩聚反应制得了芳香族聚酰亚胺，但那时聚合物的本质 还未被充分认识，所以没有受到重视，直到20世纪40年代中期才有了一些 关于聚酰亚胺的专利出现。 20 世纪50 年代末期制得高分子量的芳族聚酰 亚胺。1961 年杜邦公司采用芳香族二胺和芳香族二配的缩合反应，用二步 法工艺合成了聚均苯四甲酰亚胺薄膜(Kapton)，并于1961年正式实现了PI 的工业化。1964 年开发生产聚均苯四甲酰 亚胺模塑料(Vespel)。1965 年公开报道该聚合物的薄膜和塑料。继而，它 的粘合剂、涂料、泡沫和纤维相继出现。1964 年，Amoco 公司开发聚酰 胺－亚胺电器绝缘用清漆(AI) ,1972 年， 该公司开发了模制材料(Torlon), 1976 年Torlon 实现商品化。1969 年法国罗纳- 普朗克公司首先开发成功 双马来酰亚胺预聚体(Kerimid601)，该聚合物在固化时不产生副产物气体， 容易成形加工，制品无气孔。
几种可溶性聚酰亚胺的合成与性能表征
几种可溶性聚酰亚胺的合成与性能
表征
可溶性聚酰亚胺的合成方法：
一、高效液相法：利用高效液相色谱仪进行高选择性的水相聚合反应，从而得到具有良好溶解性和结晶特性的可溶性聚酰亚胺。
二、超声波法：将聚合剂和重氮化合物溶液加入到容器中，再加入少量超声波，使之混合、热处理以及冷却，以此来得到可溶性聚酰亚胺。
三、双组分法：将聚合剂和重氮化合物混合并加热，在较低的温度和压力下形成可溶性聚酰亚胺。
可溶性聚酰亚胺的性能表征：
1、溶解性：可溶性聚酰亚胺可以溶于多种溶剂，如水、乙醇、乙醚、丙酮等，具有很强的溶解性。
2、热稳定性：可溶性聚酰亚胺可以在较高的温度保持稳定性，具有较高的热稳定性。
3、机械强度：可溶性聚酰亚胺具有较高的机械强度，可以耐受较大的压力。
4、耐腐蚀性：可溶性聚酰亚胺具有较高的耐腐蚀性，可以有效抵御多种腐蚀剂。
聚酰亚胺实验报告
一、实验目的1. 学习聚酰亚胺的制备方法。
2. 了解聚酰亚胺的性能特点及其在各个领域的应用。
3. 掌握聚酰亚胺的性能测试方法。
二、实验原理聚酰亚胺（Polyimide，PI）是一种具有酰亚胺结构的高分子聚合物，具有优异的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能和低介电损耗等特点。
本实验通过聚酰亚胺的制备，探讨其性能特点及其在不同领域的应用。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：均苯四甲酸二酐（DMPDA）、均苯四甲酸二酐二胺（MDA）、四甲基氢氧化铵（TMEDA）、苯酚、无水乙醇、丙酮、氯仿等。
2. 实验仪器：电子天平、搅拌器、烘箱、电热套、磁力搅拌器、真空干燥箱、万能材料试验机、电热恒温鼓风干燥箱、介电常数测试仪、红外光谱仪、热重分析仪等。
四、实验步骤1. 聚酰亚胺的制备（1）将均苯四甲酸二酐（DMPDA）和均苯四甲酸二酐二胺（MDA）按照一定比例混合，加入无水乙醇中溶解。
（2）将溶液转移至反应瓶中，加入适量的四甲基氢氧化铵（TMEDA）作为催化剂。
（3）在磁力搅拌下，将反应瓶置于烘箱中，在一定的温度下反应一定时间。
（4）反应结束后，将产物转移至真空干燥箱中，进行干燥处理。
2. 聚酰亚胺的性能测试（1）红外光谱测试：将干燥后的聚酰亚胺样品进行红外光谱测试，分析其官能团。
（2）热重分析：对聚酰亚胺样品进行热重分析，测定其热稳定性。
（3）介电常数测试：对聚酰亚胺样品进行介电常数测试，测定其介电性能。
（4）机械性能测试：对聚酰亚胺样品进行拉伸、压缩、弯曲等机械性能测试。
五、实验结果与分析1. 红外光谱分析通过红外光谱测试，发现聚酰亚胺样品在1650cm^-1和1360cm^-1处分别出现了酰亚胺的C=O和C-N伸缩振动峰，证明了聚酰亚胺的合成。
2. 热重分析聚酰亚胺样品在热重分析过程中，失重速率在200℃以下较小，说明其热稳定性较好。
3. 介电常数测试聚酰亚胺样品的介电常数为3.0，表明其具有良好的介电性能。
探索均苯型聚酰亚胺薄膜的合成工艺总结
探索均苯型聚酰亚胺薄膜的合成工艺总结高分子学习研究01.概述聚酰亚胺，简称PI指的是一类主链上含有酰亚胺基团的聚合物。
聚酰亚胺薄膜主要由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)在极强性溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)中经缩聚并流涎成膜，再经亚胺化而成，是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜。
其主要性能特点有：优异的绝缘材料,具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐高温和耐低温性能(-269℃至400 ℃ )。
广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导弹、原子能、电子电器工业等各个领域。
02.制备方法1、常用的原料ODA：4，4’-二胺基二苯醚PMDA：均苯四甲酸二酐NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮DMAC：二甲基乙酰胺2、聚酰亚胺薄膜制备过程均苯型聚酰亚胺(PI)树脂的合成，首先采用溶液缩聚方法合成出其前体聚酰胺酸(PAA)。
然后，再经脱水环化制成聚酰亚胺树脂薄膜。
通常，是使均苯四甲酸二酐(PMDA)与大致等摩尔比的4、4、-二氨基二苯醚(ODA)在极性溶剂二甲基乙酰胺( DMAC) 中反应, 合成出作为前体的聚酰胺酸, 再经脱水闭环亚胺化制成聚酰亚胺树脂。
具体如下：1）聚酰胺酸制备步骤：原料处理：①、PMDA、ODA干燥处理,放入120℃、真空度为0.09MPa的真空干燥箱中进行。
②、在氮气保护下，将芳香族二胺ODA溶于溶剂NMP或者DMAC中。
③、搅拌下逐步少量加入干燥的芳香族二酐(均苯四甲酸二酐)。
当加入二酐时, 溶液粘度逐渐增大,当达到等摩尔比左右时,粘度急剧变大,反应基本结束。
注意事项：一般反应温度在10-20℃范围。
制备聚酰胺酸时的反应条件如温度, 所用原料、加料次序及原料比例等因素,对聚酰胺酸的性能有很大影响。
在聚酰胺酸的合成中, 只有当反应温度较低，在10-20℃之间,反应物浓度较高，在15-25%之间,原料纯度较高，大于99.5%,反应体系中含水量小，小于0.005%,反应物的摩尔比控制精确度高时,才可得到高分子量的性能稳定的聚酰胺酸。
PMDA-ODA型线性聚酰亚胺的合成工艺
本实验选取两种不同加料次序分别合成聚酰胺酸。测试
收稿日期 ：2018–07–11 作者简介 ：姚逸伦（1990—），男，山东龙口人，助理工程师，主要
研究方向为树脂基复合材料。
产物的比浓对数黏度，结果如表 1 所示。结果表明在反应温度、 反应时间、体系固含量相同的条件下，先溶解二胺，再加入 二酐得到的产物比浓对数黏度较高，表明产物的分子量较高 ； 而先溶解二酐，再加入二胺得到的产物比浓对数黏度远低于 前者，表明产物的分子量较低。
Key words ：polyimide ；polyamic acid ；inherent viscosity
聚酰亚胺树脂（PI）是近年来广泛应用于化工、汽车、电子、 航空航天领域的耐高温材料 [1，2]，其合成方法主要包括熔融缩 聚、溶液缩聚等方法，其中溶液缩聚法最为简单易行。线性 聚酰亚胺主要由溶液缩聚法合成制备 [3]。溶液缩聚法又包括 一步法和两步法，其中芳香族 PI 主要由两步法制备。两步法 合成线性聚酰亚胺时，首先芳香二酐和芳香二胺单体在非质 子极性溶剂中于较低温度下逐步加成聚合成聚酰胺酸（PAA）。 影响 PAA 合成产物结构与性能的工艺因素有很多，主要包括 反应时间、反应温度、单体加入顺序等条件，而聚酰胺酸的 性能将直接影响到最终聚酰亚胺产物的性能。
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聚酰亚胺合成实验
实验原理
聚酰亚胺是综合性能最佳的之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围－200～300℃。
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类，其中以含有结构的聚合物最为重要。
聚酰亚胺作为一种特种，已广泛应用在、、、、、、等领域。
近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的之一。
聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
缩聚型聚酰亚胺
缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。
加聚型聚酰亚胺
目前获得广泛应用的主要有聚、降冰片烯基封端聚酰亚胺及苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺。
通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。
合成途径
聚酰亚胺主要由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF，DMAC或NMP先进行低温缩聚，获得可溶的聚酰胺酸，成膜或纺丝后加热至300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液和粉末。
二胺和二酐还可以在高沸点溶剂，如酚类溶剂中加热缩聚，一步获得聚酰亚胺。
应用
由于上述聚酰亚胺在性能和合成化学上的特点，在众多的聚合物中，很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面，而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。
1、薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。
主要产品有杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。
透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底版。
2. 涂料：作为绝缘漆用于，或作为耐高温涂料使用。
3. ：用于航天、航空器及火箭部件。
是最耐高温的结构材料之一。
例如的超音速客机计划所设计的速度为 2.4M，飞行时为177℃，要求使用寿命为60000h，据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料，每架飞机的用量约为30t。
4. 纤维：弹性模量仅次于碳纤维，作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。
5. ：用作耐高温隔热材料。
6. 工程塑料：有热固性也有热塑型，热塑型可以也可以用注射成型或传递模塑。
主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。
广成聚酰亚胺材料已开始应用在压缩机旋片、活塞环及特种泵密封等机械部件上。
7. ：用作高温结构胶。
广成聚酰亚胺胶粘剂作为电子元件高绝缘灌封料已生产。
8.分离膜：用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离，从空气烃类原料气及中脱除水分。
也可作为渗透蒸发膜及。
由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能，在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意义。
9. ：有负性胶和正性胶，分辨率可达亚微米级。
与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。
10. 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。
作为保护层可以减少环境对器件的影响，还
可以对a-粒子起作用，减少或消除器件的软误差（soft error）。
11. 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD 及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。
12. 电-光材料：用作无源或有源波导材料开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
13.湿敏材料：利用其吸湿线性膨胀的原理可以用来制作湿度传感器。
综上所述，不难看出聚酰亚胺之所以可以从60年代、70年代出现的众多的脱颖而出，最终成为一类重要的高分子材料的原因。
实验部分
本部分实验主要选用TFMB、环己烷二胺为二胺原料，ODPA、6FDA为二酐原料，PEPA为封端剂，经过24h低温聚合后，用三乙胺和乙酸酐进行化学亚胺化得到聚酰亚胺溶液。
具体实验步骤如下
实验一：
试剂
分子量N/mmol M/g
ODPA 二酐310.22 12 3.7226
TFMB 二胺320.233 12.25 3.9229
PEPA 封端剂248.24 0.5 0.1241
NMP 溶剂40
乙酸酐脱水剂102.09 36.75
1、在100 ml三颈瓶（严格干燥）装上搅拌器、回流冷凝管、氮气袋及冰水浴，保持密封性；
2、加入TFMB 3.9229g到三口烧瓶，并加入30gNMP；
3、将装置一端连接上真空水泵，抽真空至-0.09后，保持真空，打开氮气袋旋钮，反复三次，让反应体系充满氮气；
4、待TFMB完全溶解（约30min）之后加入ODPA 3.7226g，用10gNMP冲洗；
5、18h后加入PEPA 0.1241g，继续反应6h；
6、接着，加入三乙胺和乙酸酐，继续搅拌反应24h。
7、将得到的聚酰亚胺溶液分两批，一批保留到玻璃瓶中存放，另一批倒入大量水中沉淀，抽滤，烘干，得到聚酰亚胺粉末。
实验二：
6FDA 二酐444.24 5.5 2.4433
TFMB 二胺320.233 11.25 3.6026
PEPA 封端剂248.24 0.5 0.1241
NMP 溶剂40
乙酸酐脱水剂102.09 33.75
三乙胺脱水催化剂101.19 33.75
实验步骤：
1、在100 ml三颈瓶（严格干燥）装上搅拌器、回流冷凝管、氮气袋及冰水浴，
保持密封性；
2、加入TFMB 3.6026g到三口烧瓶，并加入30gNMP；
3、将装置一端连接上真空水泵，抽真空至-0.09后，保持真空，打开氮气袋旋钮，
反复三次，让反应体系充满氮气；
4、待TFMB完全溶解（约30min）之后加入ODPA 1.7062g、6FDA 2.4433g，用10gNMP
冲洗；
5、1h后加入PEPA 0.1241g，继续反应24h；
6、接着，加入三乙胺和乙酸酐，继续搅拌反应24h。
7、将得到的聚酰亚胺溶液分两批，一批保留到玻璃瓶中存放，另一批倒入大量水中沉淀，抽滤，烘干，得到聚酰亚胺粉末。
实验三：
试剂
N/mmol M/g
ODPA 二酐310.22 5.5 1.7062
6FDA 二酐444.24 5.5 2.4433
脂环二胺二胺266 1.02 0.2713
TFMB 二胺320.233 10.23 3.276
PEPA 封端剂248.24 0.5 0.1241
NMP 溶剂40
乙酸酐脱水剂102.09 33.75
三乙胺脱水催化剂101.19 33.75
实验步骤：
1、在100 ml三颈瓶（严格干燥）装上搅拌器、回流冷凝管、氮气袋及冰水浴，保持密封性；
2、加入脂环二胺0.2713g加入三口烧瓶，并加入20gNMP；
3、将装置一端连接上真空水泵，抽真空至-0.09后，保持真空，打开氮气袋旋钮，
反复三次，让反应体系充满氮气；
4、待脂环二胺完全溶解之后加入ODPA 1.7062g和6FDA 2.4433g用10gNMP冲洗；
5、待溶解后加入TFMB 3.276g，用10gNMP冲洗；
6、1h后加入PEPA 0.1241g，继续反应24h；
6、接着，加入三乙胺和乙酸酐，继续搅拌反应24h。
7、将得到的聚酰亚胺溶液分两批，一批保留到玻璃瓶中存放，另一批倒入大量水中沉淀，抽滤，烘干，得到聚酰亚胺粉末。
实验四：
试剂
N/mmol M/g
6FDA 二酐444.24 10 4.4424
脂环二胺二胺266 0.93 0.2474
TFMB 二胺320.233 9.32 2.9846
PEPA 封端剂248.24 0.5 0.1241
NMP 溶剂40
乙酸酐脱水剂102.09 33.75
1、在100 ml三颈瓶（严格干燥）装上搅拌器、回流冷凝管、氮气袋及冰水浴，保持密封性；
2、将脂环二胺0.2474g加入三口烧瓶，并加入20gNMP；
3、将装置一端连接上真空水泵，抽真空至-0.09后，保持真空，打开氮气袋旋钮，反复三次，让反应体系充满氮气；
4、待脂环二胺完全溶解之后加入6FDA 4.4424g用10gNMP冲洗；
5、待溶解后加入TFMB 2.9846g，用10gNMP冲洗；
6、1h后加入PEPA 0.1241g，继续反应24h；
6、接着，加入三乙胺和乙酸酐，继续搅拌反应24h。
7、将得到的聚酰亚胺溶液分两批，一批保留到玻璃瓶中存放，另一批倒入大量水中沉淀，抽滤，烘干，得到聚酰亚胺粉末。
做好实验记录。