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多年来,国内外学者对聚酰亚胺的功能化改性进行了大量研究,其中,含氟基团的引入可以极大的提高聚酰亚胺的溶解性能,但会引起热性能的降低。而杂环类聚酰亚胺主链中的刚性基团占比重大,在改善溶解性方面效果不如含氟聚酰亚胺显著,但其刚性结构赋予杂环类聚酰亚胺优异的热性能,本文将这两种结构组合引入聚酰亚胺分子中,得到优良综合性能的含氟哌嗪聚酰亚胺。在聚酰亚胺主链上引入脂环结构可以减弱分子内及分子间的电荷转移(CT),从而降低聚酰亚胺材料的介电常数、提高其透光性和改善其溶解性能。聚酰亚胺漆膜具有耐高温、强度高、柔韧性好、耐老化和耐辐射等优良性能,在厚度比一般绝缘材料小得多时就可获得出色的介电性能,对电机设备的轻型化和小型化十分有利。基于此,将聚酰亚胺应用于漆包线的生产中是值得研究的。具体来说,本研究课题主要分为四部分。第一部分,以无水哌嗪和2-氯-5-硝基三氟甲基苯为原料,经两步反应成功合成一新型含氟哌嗪二胺单体1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯基)哌嗪(BAFP),产物的结构经相应的红外和核磁图谱得到了确认。同时合成了类似的无氟哌嗪二胺单体1,4-双(4-氨基苯基)哌嗪(BAPP),通过溶解性测试对比可知,含氟单体具有较好的溶解性能。第二部分,以BAFP二胺单体及四种二酐单体BPDA、ODPA、BTDA、PMDA通过热亚胺化和化学亚胺化两种方式制备四种新型含氟哌嗪聚酰亚胺(FPI-x,x代表不同的二酐),类似的以BAPP二胺单体和上述四种二酐单体制备四种哌嗪聚酰亚胺(NPI-x,x代表不同的二酐)。性能测试表明,含氟聚酰亚胺具有良好的溶解性,玻璃化转变温度及热分解温度分别为:251-285℃和383-402℃;弹性模量和拉伸强度分别为:3.4-6.79GPa和100-178MPa,表现出优良的热性能和机械性能;此外,含氟聚酰亚胺还具有较好的介电性能和透光性。第三部分,以环戊酮和苯酚为原料合成一种含环戊烷结构的二酚,二酚分别与5-氯-2-硝基三氟甲基苯、氯化偏苯三酸酐通过一些列反应,成功合成了一种新型含氟脂环二胺单体1,1-双(4-(4-氨基-3-三氟甲基苯氧基)苯基)环戊烷(BAFCP)及一种新型二酐单体1,1-双(4-(3,4-二羧酸酐苯酰氧基)苯基)环戊烷(BDAPCP),产物的结构经相应的红外和核磁图谱得到了确认。测试得知两种单体均具有良好的溶解性能。第四部分,以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(Y-APS)和ODPA、ODA为原料,合成一新型界面相容剂,以此配方应用于漆包线的现场生产中,并对制得的漆包线进行了热性能、力学性能以及电性能等方面的综合测试。结果表明各漆包线不仅成膜均匀,单向耐刮性和击穿电压均优于现有200级漆包线,同时显著超过200级漆包铜圆线国家标准,具有出色的耐高温耐高压特性、理想的柔韧性和附着性。