聚(jù)酰亞胺(PI)是以(yǐ)酰亞胺環為結構特征的雜環聚合物,具有突出的(de)耐(nài)熱性能及優異(yì)的綜合性能。高溫下仍具有突出的(de)介電性能、力學性能、耐燃性能(néng),製品尺寸穩定性好,耐(nài)有機溶劑,低溫(wēn)性能優良,是目前綜合性能(néng)**,耐熱等級**的(de)合成材料.隨著航空航天、電子信息等諸多方麵技術領域日新月異的發展,對PI材料提出(chū)的要求也越來越高,這些高精度的技術設備要求PI薄膜在高溫下仍有良好的尺寸穩定性,而(ér)PI薄膜的力學性能如拉伸(shēn)強度等與(yǔ)尺寸穩定性密切相(xiàng)關。
目前國(guó)內生產的PI薄膜(mó)產品性能與國外(wài)生產的(de)PI薄膜仍然有(yǒu)較大差異.主要體現在拉伸強度較低,尺寸穩定性較差等方麵.如國內生產的均苯型PI薄膜的拉伸強度一般比國外產品低30%左右,且厚(hòu)度公差約在1O%,而美國杜邦公司產品(pǐn)的指標為5 %,實測僅為2%。目前(qián)從美國和日本進口的PI薄膜產品供(gòng)不應求(qiú).因而,提高聚酰亞胺薄膜拉伸強度的研究具有重(chóng)要的實用意(yì)義,將產生顯著的經濟效益。
經研究發現,在合成(chéng)PI的過程中加(jiā)入有機磷酸酯可(kě)以有效地提高PI薄膜的拉伸強度.有機磷酸酯(zhǐ)主(zhǔ)要(yào)是促進PAA的環化反應,其作用相當(dāng)於小分子脫水劑,可及時地去除環化反應產生的水,避(bì)免酰亞胺環發(fā)生開環反應的副反(fǎn)應,促進環化反應的完全進(jìn)行。在常見的磷酸酯化合(hé)物中,選用磷酸三苯酯作為試驗對象(xiàng),以改進PI薄膜的拉伸(shēn)強度.
實驗中,在室溫(20℃)下合成(chéng)了濃度為(wéi)18%的(de)PAA溶液,用(yòng)NDJ一(yī)1型旋轉粘度計測量PAA的(de)粘度為22 300 mPa·S;磷酸三苯酯添加量(liàng)分別為(wéi)1 、2 、3 、4 和5 時,製得的PI薄膜再進(jìn)行拉伸強度測試,發現添加(jiā)了磷酸三苯酯後,PI薄膜的拉伸強度得到(dào)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時,對提(tí)高Pl的機械強(qiáng)度作用不大;當(dāng)含量超過3 時,過量的磷酸三苯酯成為雜質,部(bù)分嵌入聚(jù)合物內部,影響(xiǎng)聚合物的(de)最終性能。
經紅外光譜測試,形成的聚合(hé)物(wù)分子結構明確,和美國(guó)杜邦公司生產的均苯型PI(Kapton)的(de)紅外譜圖相符(fú)。由於(yú)適量的磷酸三苯酯僅促進聚酰胺酸的(de)脫水環(huán)化,所(suǒ)以,聚合物的結構並不發生變化.紅外(wài)光譜(pǔ)是測定PI酰(xiān)亞胺化(huà)程度的最(zuì)常用方法,44500px和43000px-1分屬為(wéi)酰亞胺強的對稱和不對稱羰基的譜帶(dài),1 9500px的譜帶是C_N的伸展振(zhèn)動,720 cm-1譜帶歸(guī)屬為(wéi)C—O的彎曲振動,1500 cm 譜帶屬於苯環的振動.實驗表明,添加磷酸三苯(běn)酯不(bú)改變原來PI分子的結構。