由二酐的不同异构体合成的聚酰亚胺

本文从3-硝基苯酐出发合成了3-位异构体的聚酰亚胺如：3，3'PTI-PoP，3，3'-PEI-PoP，3，3'-PSI-PoP。并利用本实验室已有的4-位异构体双酐，与3-位异构体双酐按不同比例混合分别与4，4'-二胺基二苯醚（简称PoP）共聚获得一系列共聚产物，此外还合成了尚未完见文献报导的3，4'-PTI-PoP，并对由不同异构体双酐获得的聚酰亚胺的性能进行了全面系统地研究与比较。考察了3-位异构体和4-位异构体所获得的聚酰胺酸溶液的稳定性，发现3-位异构体的聚酰胺酸比4-位异构体降解得快。用热分析法研究了聚酰亚胺的热稳定性，可以发现，PTI-PoP是具有最高的热稳定性。开始分解温度在530 ℃以上，属于最耐热聚合物的一种。PEI-PoP分解温度在500 PoP以上。PSI-PoP的热稳定性低于前二者。另一个现象是热稳定性与异构体无关，3-位和4-位异构体聚合物具有相当一致的稳定性。此外含有硫醚的聚酰亚胺的热稳定性高于含氧醚链的聚合物。PEI-PoP具有相当突击的韧性，且其韧性与异构体无明显关系，而PTI-PoP的韧性却决定于异构体的结构。4，4'-PTI-PoP具有较好的韧性，但3，3'-PTI-PoP就显得较脆，共聚物的韧性随4-位异构体组成的增加韧性增大。有趣的是3，4'-PTI-PoP具有较好的韧性。玻璃化转变温度系PSI-PoP最高，3，3'-PSI-PoP的T_g高于350 ℃，4，4'-PSI-PoP最低，3，3'-PEI-PoP的T-g高于4，4'-PEI-PoP。共聚物的T_g随4-位异构体含量的增加而降低。PEI-PoP耐光水学性能良好，PTI-PoP次之，其中4，4'-PEI-PoP优于3，3'-PEI-PoP；4，4'-PTI-PoP又好于3，3'-PTI-PoP。突出表现在4，4'-PEI-PoP和4，4'-PTI-PoP能够耐氯仿，而3，3'-PEI-PoP和3，3'-PTI-PoP氯仿则是它们的良溶剂。4，4'-PTI-PoP比3，3'-PTI-PoP耐碱。由不同异构体又酐所获得的聚酰亚胺的动态力学行为各异。3，3'-PTI-PoP和3，3'-PEI-PoP在到达玻璃化温度之前无明显的β-次转变峰，而4，4'-PTI-PoP和4，4'-PEI-PoP在50～200 ℃范围内有一个很宽的次转变峰。共聚物的次转变峰面积随异构体组成的不同而规律地变化，4-位异构体含量增加，面积增大。另外随温度升高，在T_g之前，贮能模量下降百分率也有规律可循，3，3'-PEI-PoP和3，3'-PTI-PoP分别比4，4'-PEI-PoP和4，4'-PTI-PoP下降幅度小。共聚物中，随4-位异构体含量的增加，模量下降百分率增大。3，4'-PTI-PoP的动态力学谱类似PTI-PoP共聚物，出现β-次转变峰，而其T_g高于4，4'-PTI-PoP低于3，3'-PTI-PoP.