具有环状侧基结构的透明聚酰亚胺的制备与性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着科技的发展,未来光电器件的发展逐渐呈现出轻质化、大型化、超薄化和柔性化的趋势,作为传统透明基板材料的玻璃已经无法满足未来柔性封装技术的发展要求,高透明性聚合物材料由于具有透明、柔韧、质轻、高耐冲击性等优点,已成为未来柔性光电封装基板材料的首选【1-2】

在众多高聚物中,聚酰亚胺(pi)是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,因其具有突出的耐热性能、力学性能、耐低温性能、耐化学稳定性、耐辐射性能、介电性能、阻燃性能以及生物相容性等,在众多的高分子材料中脱引而出,在航空航天、微电子以及非线性光学材料等领域得到广泛运用聚酰亚胺被列入21 世纪最有希望的工程塑料之一,被视为是“解决问题的能手”。

pi薄膜具有优异的耐热稳定性,可满足光电器件加工过程中电极薄膜沉积和退火处理等高温制程的要求,故而发展高透明性pi材料成为研究的重点。 然而,传统pi薄膜通常呈棕黄色,其对可见光(波长400~700 nm)透光率低下,对500 nm处透光率不到40%,到400nm附近时被100%吸收,同时大多数聚酰亚胺难溶解或熔融,成型加工相对比较困难,极大地限制了聚酰亚胺在光电领域应用,如光通讯领域中的光波导材料、光电封装材料、光伏材料、非线性光学材料、光折变材料、光电材料以及液晶显示领域的取向膜材料等。因此,如何在保持聚酰亚胺力学性能和热性能的前提下,改善其在溶剂中的溶解性以及成膜后的光学透明度成为目前的研究热点【3-8】

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:合成分子链含有多芳环的“cardo 单体”并对其氨化形成二胺,以此作为改性单体,与二酐反应,采取“二步法”合成透明聚酰亚胺。

材料表征:hnmr、ftir、红外等对cardo 单体、氨化后的二胺单体以及透明聚酰亚胺的分子结构进行分析表征,并通过紫外可见光分光光度计、dsc对其透光度,耐热性等进行分析表征。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成好英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器及设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6周:按照设计方案,制备具有环状侧基结构的透明聚酰亚胺。

第7-10周:利用nmr波谱仪,红外,sem,tg-dsc,紫外光分光光度计等测试及表征技术对材料的力学性能,显微结构,耐高温性能以及透明性能进行测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]ni hongjiang,liu jingang,wang zhenhe,et al. a review on colorless and optically transparent polyimide films:chemistry,process and engineering applications[j]. journal of industrial and engineering chemistry.2015,28:16–27.

[2]任小龙, 张俊杰, 李立严等. 无色透明聚酰亚胺薄膜研究进展[j]. 中国塑料, 2015, 第29卷(5):5-13

[3]陈颖,黄杰,张文祥,钟姝,张步峰,汤海涛.新型无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究[j].绝缘材料,2018,51(08):1-5

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