基于動態(tài)亞胺鍵的熱固性聚酰亞胺的構(gòu)建及自修復(fù)特性研究

摘要：以4,4-六氟異丙基鄰苯二甲酸酐與4,4'-二氨基二苯醚為反應(yīng)原料,合成了一種分子結(jié)構(gòu)中包含雙酰亞胺基元的二胺單體,將其與對苯二甲醛及三(2-氨基乙基)胺通過胺-醛縮合反應(yīng)制備了一種分子主鏈包含動態(tài)亞胺鍵(-CH=N-)的熱固性聚酰亞胺薄膜.該薄膜具有突出的耐熱性及高的力學(xué)強(qiáng)度,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及熱分解溫度分別高達(dá)224℃和385℃,拉伸強(qiáng)度大于90MPa,拉伸模量為2.16GPa,是目前報道的動態(tài)共價高分子的最高值.采用動態(tài)機(jī)械分析儀研究了該薄膜在不同溫度下的應(yīng)力松弛行為,并由此計算得到亞胺鍵在該聚酰亞胺骨架中發(fā)生可逆鍵交換反應(yīng)的活化能為222.7kJ/mol.本文利用了伯胺對亞胺可逆鍵交換反應(yīng)的“促進(jìn)機(jī)制”,實現(xiàn)了熱固性聚酰亞胺薄膜在溫和條件下的自修復(fù).該設(shè)計思路可望拓展到其它動態(tài)共價高分子體系,有望為動態(tài)共價高分子的高性能化提供新的研究方向.