期刊信息
主办:天津市合成材料工业研究所有限公司
主管:天津渤海化工集团有限责任公司
ISSN:1002-7432
CN:12-1159/TQ
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.254658
数据库收录:
北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:有机化工
期刊热词:
简讯
聚酰亚胺胶黏剂的研究进展(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】对于缩聚型PI,通常将柔性基团引入PI主链上降低刚性,引入柔性不同的结构基团形成共聚型PI,如聚酰胺-聚酰亚胺共聚物,硅氧烷-聚酰亚胺共聚物[1
对于缩聚型PI,通常将柔性基团引入PI主链上降低刚性,引入柔性不同的结构基团形成共聚型PI,如聚酰胺-聚酰亚胺共聚物,硅氧烷-聚酰亚胺共聚物[16,17]。宋育杰等[18]为了提高聚酰亚胺(PI)胶黏剂的耐热性能,将碳硼烷引入PI分子链中,首次合成出一种新型含碳硼烷的PI单体,并采用红外光谱法(FT-IR)对其结构进行了表征。结果表明:含碳硼烷的PI单体在400~500℃升温过程中可交联固化;以此作为PI胶黏剂的基体,可赋予PI胶黏剂极佳的热稳定性能(500~1300℃时热失重变化不大),从而为制备耐高温胶黏剂提供了新的途径和方法。缩聚型聚酰亚胺胶黏剂在使用时,可直接以预聚体聚酰胺酸溶液的形式涂胶,然后加热亚胺化;也可制成聚酰胺酸胶膜结合胶液或直接使用。然而,聚酰胺酸在固化过程中会有水生成,受热挥发后易留下孔隙,给胶接件带来结构缺陷。因此,缩聚型聚酰亚胺胶黏剂不适宜用于大面积的胶接,且在固化过程中需要适当的加压,以除去由于水分和溶剂挥发导致的气泡。
加成型聚酰亚胺胶黏剂主要分为三类:双马来酰亚胺(BMI)、纳狄克酰亚胺(NTI)和乙炔基封端的聚酰亚胺胶黏剂。BMI具有优异的耐高温性能、耐湿热性能及耐辐射性能,且其吸水率和生产成本相对较低,是聚酰亚胺材料中用量最大的。然而,未经改性的BMI胶黏剂的熔点很高,韧性和溶解性非常差,限制了其发展和应用。为改善BMI胶黏剂的脆性,可以采用韧性较好的二元胺为原料以降低其交联密度。李彩玲等[19]以二烯丙基双酚A(BA)改性2,6- 二氨蒽醌双马(EBMI)和 4,4-二氨基二苯醚基二苯砜双马(BB-MI)制备了耐高温胶黏剂。该胶黏剂长期使用温度为250℃,短期使用温度为400℃,具有优异的耐温性,但其成本较高难于推广。
对于加成型PI的改性,通常是合成不饱和基封端的分子质量较小的PI齐聚物,其活性基团在加成反应时基本上无挥发物析出,可提高粘接强度,且流动温度较低,便于加工,并能在加工时发生端基聚合反应形成高度交联的网络结构,提高树脂的耐热性[20,21]。此类低分子齐聚物种类较多,其中以降冰片烯端基型和乙炔端基型的综合性能较好。许庆明[21]从改变聚酰亚胺树脂主链结构来改善其复合材料韧性的角度出发,向树脂结构中引入异构的二胺和二酐,使用两种封端基,设计合成了一系列新型聚酰亚胺树脂。并研究了树脂的各项性能,探讨了树脂浇铸体及其复合材料的加工工艺,制备了树脂浇铸体及其复合材料。研究结果表明:降冰片烯封端型和乙炔基封端型聚酰亚胺树脂具有较低的熔体黏度和较宽的加工窗口,很适宜作为复合材料的基体树脂进行模压加工;降冰片烯封端型和乙炔基封端型树脂热交联后在空气中的5%热失重温度都在450℃以上,部分树脂在氮气中的5%热失重温度大于500℃,显示了很强的耐热氧化性能,且同结构树脂的5%热失重温度随着树脂相对分子质量的增大而升高。降冰片烯封端型聚酰亚胺树脂浇铸体弯曲强度均大于100MPa,断裂伸长率均大于4%,显示了此类型树脂良好的韧性,且同结构树脂浇铸体的性能随着树脂相对分子质量的增大而增强。降冰片烯封端型聚酰亚胺的玻璃化转变温度大于300℃,且随着树脂相对分子质量的增高玻璃化转变温度逐渐减小,其弯曲强度大于1GPa。
加成型PI由于交联密度高而呈现出一定的脆性,为此还可采用热塑性PI与之形成半互穿网络结构(SPIN)进行增韧[23]。王响[24]采用不同比例的二酐单体 3,3’,4,4’- 联苯四酸二酐(s-BPDA),2,2’,3,3’-联苯四酸二酐(i-BPDA)与二胺单体4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)制得了一系列可溶的热塑性共聚聚酰亚胺。并采用TGA、DSC、DMA以及拉伸等测试方法对所得聚酰亚胺进行了表征,研究表明,所得聚酰亚胺具有优异的力学性能和热性能,由于i-BPDA具有非共面非线性的刚性结构,使聚酰亚胺分子链段发生扭曲,可以有效地降低分子链的堆积密度,减小分子链间作用力,破坏分子链的对称性和规整性,因此随着i-BPDA含量的增大,聚酰亚胺的溶解性提高,玻璃化转变温度升高,中间体聚酰胺酸的黏度降低,聚酰亚胺薄膜的拉伸强度、模量以及断裂伸长率也均降低,当i-BPDA含量在40%~80%时,材料仍具有良好的力学性能,且具有优异的溶解性和热性能。
其它的类型还有聚酰胺酰亚胺(PAI)胶黏剂,PAI的分子中既含有刚性芳杂环亚胺基团又含有柔性酰胺基团,因而具有良好的热稳定性和溶解性。但PAI分子中的柔性酰胺基和亚甲基易被氧化,因此其耐热性比普通的聚酰亚胺低。胶黏剂的胶接工艺简单,使用方便,只是固化温度高于一般的杂环聚合物[25]。美国Amoco公司开发的两种PAI胶黏剂(AI-10和AI-11)的使用温度可达260℃,对铝合金、不锈钢和钛等金属材料均具有良好的粘接性能,其胶接件在室温下的单搭接拉伸剪切强度大于15MPa。
文章来源:《热固性树脂》 网址: http://www.rgxsz.cn/qikandaodu/2020/1008/341.html
上一篇:浅述不饱和聚酯成型技术
下一篇:新的“长”碳纳米管在热塑性塑料、LSR中显露头