论文部分内容阅读
本文主要设计和合成了两种系列的三单体共聚型含氟聚酰亚胺,并研究了含氟量对聚酰亚胺性能的影响,初步探索了其在光波导材料方面的应用。 首先分别以2-氯-5-硝基三氟甲基苯、四氟对苯二酚和对苯二酚等为原料,合成了1,4-双(4-氨基2三氟甲基苯氧基)四氟化苯和1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯两种含氟二胺单体。红外和核磁等测试结果表明,合成的产物为目标产物。 其次以1,4双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)四氟化苯、1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯分别与2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、4,4-(4,4-异丙基-二-苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)进行三单体共聚,合成了含氟聚酰亚胺FPI-1a~d及FPI-2a。运用红外、元素分析、核磁等测试方法对其结构进行了表征。同时还对其溶解性、分子量、热稳定性、机械性能、光学透明性等进行了测试。结果显示:FPI-1a~d及FPI-2a均具有良好的溶解性,较高的分子量(22426<Mw<47640),良好的热稳定性能(471℃<10%Td<514℃),较高的光学透明性(354nm<λ<386nm)及优异的机械性能。对比FPI-1a~d发现,随着含氟量的减少,聚酰亚胺的热稳定性和光学透明性减小,而吸湿率增加。此外对比FPI-1a及FPI-2a,苯环上的氟代可以增加聚酰亚胺的热稳定性、光学透明性,同时降低其吸湿率。 再次以1,4-双(4-氨基2-三氟甲基苯氧基)四氟化苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷及4,4-(六氟异丙基)-苯二酸酐为原料,制备了含氟聚酰亚胺FPI-3a~d。运用红外、元素分析、核磁等测试方法对其结构进行了表征。同时对其溶解性、分子量、热稳定性、光学透明性等进行了测试。结果显示:FPI-3a~d具有良好的溶解性,较高的分子量(48791<Mw<90949),良好的热稳定性能(507℃<10%Td<526℃)及较高的光学透明性(355nm<λ<385nm);且随着含氟量的减少,聚酰亚胺的热稳定性和光学透明性呈减小的趋势。 最后初步探索了平面条形光波导器件的制备工艺,合成的FPI-3a~d均具有良好的成膜性,在1550nm处的折射率在1.56~1.58之间,且随着含氟量的增加,聚酰亚胺的折射率呈线性减小的趋势,可方便的按照光波导器件的要求对其折射率进行调节,表明该类型的聚酰亚胺在光波导材料的制作领域具有良好的应用前景。