聚酰(xiān)亞胺(PI)是以酰亞胺環為結構特征的雜環聚合物,具有突出的(de)耐熱性能及優異的綜合性能。高溫下仍具有突出的介電性能、力學性能、耐燃性能,製品尺寸穩定性好,耐有機溶(róng)劑,低溫(wēn)性能優良,是目前綜合性能**,耐熱等級**的合成材料.隨著航空(kōng)航天(tiān)、電子信息等諸多方麵技術領(lǐng)域日新月異的(de)發展,對PI材料提出的要求也越來(lái)越高,這些高精(jīng)度的技術設備要求PI薄膜在高(gāo)溫(wēn)下(xià)仍有良(liáng)好的尺寸(cùn)穩定(dìng)性,而PI薄膜的力學性能如拉伸強度等與尺(chǐ)寸穩定性密切相關。
目前國內生產的PI薄膜產(chǎn)品性能與國外(wài)生產的PI薄膜仍(réng)然有較大差異.主要體現在拉伸強度較低,尺寸穩定性較差等(děng)方麵.如國內(nèi)生產的均苯型PI薄膜的拉伸強度一般比國外產品低30%左右,且厚度公差(chà)約在1O%,而美國杜邦公司產品(pǐn)的指標為5 %,實測僅為2%。目前從美國和日本進口(kǒu)的PI薄膜產品供不應求.因而,提高聚酰亞胺薄膜(mó)拉伸強度的研究具(jù)有重要的實用意(yì)義,將產生顯著的經(jīng)濟效益。
經研究發現,在合成PI的過程中加入有機磷酸酯可(kě)以有效地(dì)提高PI薄膜的拉伸強度.有機磷(lín)酸酯主要是促(cù)進PAA的環化反應,其作用相當於小分子脫(tuō)水劑,可及時地去除環(huán)化反(fǎn)應產生(shēng)的水,避免酰亞胺(àn)環發生開環反應的副反應,促進環(huán)化反應的完(wán)全進行。在常見(jiàn)的磷酸酯化合物中,選用磷酸三苯酯作為試(shì)驗對象,以改進PI薄膜的拉伸強度.
實驗中,在室溫(20℃)下合成了濃度為18%的PAA溶液,用(yòng)NDJ一1型旋轉粘度計測(cè)量(liàng)PAA的粘度(dù)為22 300 mPa·S;磷酸三苯酯添加量分(fèn)別為(wéi)1 、2 、3 、4 和5 時,製得的PI薄膜再進行拉伸強(qiáng)度測試,發現添加了磷酸三苯酯後,PI薄膜的拉伸強(qiáng)度得到了提高,磷酸酯含量為3 時,PI強度達到**,比添加(jiā)前的拉伸強度提高了8O%。推測其原因為,當磷酸三苯酯含量太少(shǎo)時,對提高Pl的機械(xiè)強度作用不大(dà);當含量超過3 時(shí),過(guò)量(liàng)的磷酸三(sān)苯酯成為雜質,部分嵌入聚合物內部,影響聚合物的最終性能。
經紅外光譜測試,形成的聚(jù)合物分子(zǐ)結構明確,和美國杜邦公司生產的均苯型PI(Kapton)的紅外譜圖相符。由於適量的磷酸三苯酯僅(jǐn)促進聚酰胺酸的脫水環(huán)化,所以,聚(jù)合物的(de)結構並不發生變化.紅外光譜是測定PI酰亞胺化程(chéng)度的最(zuì)常用方法,44500px和43000px-1分屬為酰亞胺強的對稱和不對稱羰基(jī)的譜帶,1 9500px的譜帶是C_N的伸展振動,720 cm-1譜帶歸(guī)屬為C—O的彎曲振動,1500 cm 譜帶屬於苯環的振動.實驗表(biǎo)明,添加磷酸三苯酯不改(gǎi)變原來PI分子的結(jié)構(gòu)。