文档介绍：聚酰亚***
报告人：吴恒明
指导老师：卢建军
报告日期：2011年4月26号
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聚酰亚***的概述
聚酰亚***的应用
聚酰亚***的性能
聚酰亚***的合成方法
聚酰亚***的合成途径
聚酰亚***
整法和气相沉积法。
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一步法是二酐和二***在高沸点溶剂中直接聚合生成聚酰亚***，即单体不经由聚酰***酸而直接合成聚酰亚***。该法的反应条件比热处理要温和得多，关键要选择合适的溶剂。为提高聚合物的相对分子质量，应尽量脱去水份。通常采用带水剂进行共沸以脱去生成的水，或用异***酸酯替代二***和生成的聚酰***酸盐在高温高压下聚合。此法的控制工艺尚需完善，并正向实用化迈进。反应方程式如图1。
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图1 一步法合成聚酰亚***方程式
Formula for PI synthesis by one-step method
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二步法是先由二酐和二***获得前驱体聚酰***酸，再通过加热或化学方法，分子内脱水闭环生成聚酰亚***。化学亚***化法，即用脱水剂处理聚酰***酸；化学环化后生成的聚酰亚***中含有大量异酰亚***，该法制得的聚酰亚***与用加热方法制得的聚酰亚***，物理和化学性能有差异，特别是异酰亚***环具有较低的热稳定性和高化学反应活性；应用不同的脱水剂，环化产物中亚***/ 异酰亚***的比例不同，可认为是互变异构的高度不稳定所引起的。二步法工艺成熟，但聚酰***酸溶液不稳定，对水汽很敏感，储存过程中常发生分解，所以又出现聚酰***酸烷基酯法、聚酰***酸硅烷基酯法等改进方法。
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聚酰亚***的另一种前驱体聚酰***酯，是一种相对稳定的聚合物，能以固态或溶液形式长期存放。高相对分子质量的聚酰***酯通常是由芳香二酸二酯经酰***化后，与芳香二***进行溶液缩聚或界面缩聚制得；聚酰***酯受热或在有机碱的催化下发生酰亚***化反应生成聚酰亚***，但脱掉的小分子化合物是醇或α- 烯烃而不是水。中间体聚酰***酯的溶解性好于聚酰***酸，可溶于常用低沸点有机溶剂，如二***甲烷、四氢呋喃等，并可获得高浓度溶液，而且可通过改变酯基结构使聚酰***酯性能各异，可用于制备高强高模材料，是合成聚酰亚***的典型方法。但其酰亚***化反应活性低，工艺复杂，制造成本高，有待优化。反应方程式如图2 。
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图2 二步法合成聚酰亚***方程式
Formula for PI synthesis by two-step method
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三步法是经由聚异酰亚***得到聚酰亚***的方法。聚异酰亚***结构稳定，作为聚酰亚***的先母体，由于热处理时不会放出水等低分子物质，容易异构化成酰亚***，能制得性能优良的聚酰亚***。聚异酰亚***是由聚酰***酸在脱水剂作用下，脱水环化为聚异酰亚***，然后在酸或碱等催化剂作用下异构化成聚酰亚***，此异构化反应在高温下很容易进行。聚异酰亚***溶解性好，玻璃化转变温度较低，加工性能优良。聚酰亚***为不溶、不熔性材料，难于加工，通常采用先在预聚物聚酰亚***阶段加工，但由于在高温下进行，亚***化时闭环脱水易使制品产生气孔，导致制品的机械性能和电性能下降，难以获得理想的产品，作为聚酰亚***预聚体的聚异酰亚***，其玻璃化温度低于对应的聚酰亚***，热处理时不会放出水分，易异构化成聚酰亚***，因此用聚异酰亚***代替聚酰***酸作为聚酰亚***的前身材料，可制得性能优良的制品。该法较新颖，正受到广泛关注。
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气相沉积法主要用于制备聚酰亚***薄膜，反应是在高温下使二酸酐与二***直接以气流的形式输送到混炼机内进行混炼，制成薄膜，这是由单体直接合成聚酰亚***涂层的方法。
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聚酰亚***的合成途径
聚酰亚***品种繁多、形式多样, 在合成上具有多种途径, 因此可以根据各种应用目的进行选择, 这种合成上的易变通性也是其他高分子所难以具备的。
1 聚酰亚***主要由二元酐和二元***合成, 这两种单体与众多其他杂环聚合物, 如聚苯并咪唑、聚苯并哑唑、聚苯并噻唑、聚喹哑啉和聚喹啉等单体比较, 原料来源广,合成也较容易。二酐、二***品种繁多, 不同的组合就可以获得不同性能的聚酰亚***。
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2 聚酰亚***可以由二酐和二***在极性溶剂, 如DM F,DMAC, NMP 或TH E/ 甲醇混合溶剂中先进行低温缩聚,获得可溶的聚酰***酸, 成膜或纺丝后加热至300 ℃ 左右脱水成环转变为聚酰亚***; 也可以向聚酰***酸中加入乙酐和叔***类催化剂, 进行化学脱水环化, 得到聚酰亚***溶液和粉末。二***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***。此外, 还可以由四元酸的二元酯和二元***反应获得聚酰亚***; 也可以由聚酰***酸先