含(hán)氟聚酰亞胺特別是含三氟甲基聚酰亞胺因(yīn)具有極好的溶解性(xìng)、低介電常數、高度光學透明性、較好的耐熱性和(hé)力學性能等特點引起研究者(zhě)越來越多的研究興趣。基團的引(yǐn)入增加了聚(jù)酰亞胺主鏈(liàn)的空間(jiān)位(wèi)阻,降低了分子鏈(liàn)間的相互作用,增強了分子鏈柔(róu)韌性;其次,基(jī)團的引入可以破壞聚酰亞(yà)胺的(de)結構(gòu)規整性,降低分子結晶性,使其具有良好的溶解性能,改善了傳統聚酰亞胺材料難溶(róng)、難(nán)以成型加工的缺點。 基團固有的憎水性能以及C-F鍵之間較低的摩爾極化率能進一步降低(dī)聚(jù)酰亞胺(àn)材料的介電常數;此外,F原子的半徑小、電負性大,使之具(jù)有較(jiào)強的(de)吸電子作用以及電(diàn)子誘導作用,有效(xiào)阻止了聚合物分子鏈(liàn)內電荷轉移絡合物的形成,從而(ér)提高其(qí)光學性能。含三氟(fú)甲基聚酰亞(yà)胺的一係列優異性能使(shǐ)其在低介電性材料、光學裝置、波導材(cái)料、氣體分離膜和溶劑分離(lí)等領(lǐng)域具有廣泛的應用。
不同結構三氟甲基基團對聚酰(xiān)亞胺性能(néng)F3C CF,的影響側重點不一致,3F基團能(néng)夠增加聚合物的自由體積,因此(cǐ)能增加其對氣體的吸收並提高其介電性能;6F基團在(zài)不改變聚合物熱穩(wěn)定性的同時可以增強聚合物(wù)溶解性。隨著F原子的增加,含9F基團聚合物的光學(xué)性能得到很大改善。含三氟甲基單體(tǐ)的合成比較困(kùn)難,是製備(bèi)含三(sān)氟甲基聚酰亞胺的關鍵步驟。含三氟甲基二酐(gān)單體的製備由於合成過程的複雜性和可(kě)用原料種類少限製了其發展。目前合成二酐單體的一(yī)般過程是由含一(yī)CF。基團原料開始(shǐ),經過偶聯、氧化、水解及酸酐化等一係(xì)列反應得到產(chǎn)物。
合成二胺單體常用的方法是“兩步法”:首先,通過含三氟(fú)甲基酚與鹵代硝基苯或含三氟甲基鹵代硝基苯(běn)與二酚的反應製備二硝基化合物;然後利用二(èr)硝基化合物還原生成二胺化合物。隨著新型含三氟甲基聚酰亞胺(àn)單體的不斷更新,合成方法也在不斷改進。最近,Wang Chenyi等,一甲基苯胺和(hé)4一三氟甲基苯甲醛為反(fǎn)應原料,HC1為催化劑,反應溫度調節到150℃ ,在氮氣保護下一(yī)步合成 , 二(4一氨基一3一(yī)甲基苯基(jī))一(yī)4一三氟甲基甲(jiǎ)苯二胺單體(tǐ),基於此單體合成聚酰亞胺材料具有(yǒu)極好的溶解性、可(kě)加工性和光學透明性。