新型双戊烯单酐封端的聚酰亚胺低聚物的合成及其热性能-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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2014年第22卷
合成化学
Vol,22,201
第4期,532-534
Chinese Journal of Synthetic Chemistry
No.4,532~534
研究简报?
新型双戊烯单酐封端的聚酰亚胺低聚物的合成及其热性能
丁永红1,李亮荣1,欧阳红霞1,孙成辰',刘峰
(1.南昌大学抚州医学分院,江西抚州344002.南昌大学化学系,江西南昌330031)
摘要:以联苯四酸二酐为单体,双戊烯单酐为封端剂,与4,4'-二氨基二苯醚经聚合反应合成了两个新型的聚
洗亚胺低聚物2(链节数为1)和3(链节数为2),其结构经HNMR和皿表征。热性能研究表明,2和3失重
5%的温度分别为218℃和198℃;失重50%的温度分别为664℃和639℃。
关键词:封端剂;双戌烯单酐;聚酰亚胺低聚物;合成;热性能
中图分类号;063;0633.5;
文献标识码:A
文章编号:1005-1511(2014)040532-03
Synthesis and Thermal Properties
of Novel Dipentene Anhydride-endcapped Polyimides Oligomers
DING Yong-hong L Liang-rong,
OUYANG Hong-xia,SUN Wu-chen, LIU Fe
g
(1. Fuzhou Medical College, Nanchang University, Fuzhou 344000, China;
2. College of Chemistry, Nanchang University, Nanchang 330031, China
Abstract Two novel dipentene anhydride-endcapped polyimides oligomers[ 2(the chain numbers was
1 )and 3( the chain numbers was 2) J were synthesized by polymerization using biphenyltetracarboxyl-
ic dianhydride as the monomers and dipentene anhydride as the endcapping agent. The structures
were characterized by H NMR and IR. Thermal properties of 2 and 3 were investigated by TGA
DTG. The results showed that 5% and 50% heat weightlessness temperature of 2 and 3 were 218 C
and198℃,664℃and639℃, respectively
Keywords: endcapping agent; dipentene anhydride; imide oligomer; synthesis; thermal property
聚酰亚胺是指高分子主链上含有亚胺环的一的要求,成为目前研究的热点-?。
类高聚物,由含二胺和二酐的化合物经逐步聚合
本文以联苯四酸二酐(BPDA)为单体,双成
制备。聚酰亚胺,特别是缩合型聚酰亚胺,难溶于烯单酐为封端剂,与4,4-二氨基二苯醚(ODA)经
有机溶剂,且刚性较高,加工困难。
聚合反应合成了两个新型的聚酰亚胺低聚物2
由聚酰亚胺树脂体系派生的含封端基团的酰(链节数为1)和3(链节数为2)( Scheme1),其结
亚胺树脂因其既具有聚酰亚胺的耐高温、耐辐射、构经HNMR和R表征。并对其热性能进行了
耐湿热等多种优良特性,又具有环氧化树脂的易研究,以期合成较高热稳定性的低聚物。
加工性能,在多方面满足了先进树脂基复合材料
收稿日期:2013-05-06;修订日期:2014-05-16
甚金项目:国家自然科学基金资助项目(50803026);江西省科技支撑项目(2009BCA00300)
作者简介:丁永红(1971-),女,汉族,江西抚州人,硬土研究生,副教授,主要从事聚酰亚胺材料的合成研究。
通信联系人:刘峰,副教授,E-mail:if@neu,edu,cn
第4期
丁永红等:新型双戍烯单酐封端的聚酰亚胺低聚物的合成及其热性能
1,H2N-
H( ODA)
Ac,O. NET. DMA
BPDA
N
N《》-0
N
2(n=1),3(n
1实验部分
mL),纯化水(3x25mL),无水乙醇(3x25mL)
洗涤,室温放置12h;于60℃真空干燥3h得黄
1仪器与试剂
色固体2,收率86%。
Electrothermal9200型熔点仪(温度未校正);
仅改变投料比,r=3:2:2,用类似的方法合
AV400型核磁共振仪(CDC为溶剂,TYMS为内成黄色固体3,产率89%°
标); Tensor27型红外光谱仪(KBr压片); Perkin
Elmer7型热重分析仪。
结果与讨论
所用试剂均为分析纯,其中N,N-二甲基乙酰
胺(DMA)经干燥除水。
2.1合成
在合成1时,后处理减压蒸馏时,不能冷却过
1.2合成
快,否则会因其粘度高容易形成固化现象,并在冷
(1)马来双戊烯(1)的合成
凝管中堆积。
在四颈烧瓶中加人顺丁烯二酸酐13.1g(133
在2和3的合成中,在滴加1时,反应放热,
mmol)和磷酸1.36mL,搅拌下于145℃缓慢滴加体系的温度上升非常快,在短时间内超过180℃。
双成烯16.758g(123mmol),滴毕,于180℃反应因此滴加1的速度不能太快,避免暴沸的产生。
2h。冷至100℃,缓慢加人碳酸氢钠1.8g,搅拌
10mi。自然冷却至室温,分液,上层清液减压蒸2:2表征
馏,收集(166~180)℃/10kPa馏分得黄绿色黏
(1)IR
稠液体122.4g,收率为72%;'HNMR8:6.10
1~3的R图谱见图1。由图1可见,1结构
(d,J=8.0Hz,1H,9-H),6.02(d,J=8.0Hz
中的C=0伸缩振动吸收峰位于1774cm1和
1H,10-H),3.22(d,J=8.8Hz,1H,1-H),
1716cm,苯环上的C=C伸缩振动吸收位于
2.85(d,J=8.8H,1H,8-H),2.56(m,1H,3-1498cm'处,C-0-C伸缩振动吸收位于1208
H),1.49(s,3H,CH3),1.08(t,4H,CH2)
cm1,甲基和亚甲基的面外弯曲振动位于1460
1.01(d,J=6.0Hz,6H,4,5-H)。
cm~1和1378cm1
(2)2和3的合成
从图1中2的R谱图可见,1778cm-1和
在反应瓶中加入DMAc25mL,搅拌下加人1727cm~'为环酸酐羰基的特征吸收峰,160
ODA4.005g(20mmol)和BPDA2.9428(10cmコ'为碳碳双键伸缩振动,甲基的面外弯曲振动
mmol),于室温反应6b。加入14.680g(20mmo)收位于1494cm-1,而1240cm为C-0-C