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随着航空航天、机电制造业和尖端技术、军事的不断发展,对高强度、高模量、轻质和耐高温材料的需求越来越迫切并且需求量也越来越大。聚酰亚胺是具有优越的机械性能和热稳定性的高性能工程塑料。而聚酰亚胺中含有苯环、亚胺环等刚性结构,对于它的加工除了可以使用注塑成型外,那些更高使用温度的聚酰亚胺一般通过热压,甚至更特殊、更复杂的方法加工成型,限制了它更广泛的应用。目前,关于超支化聚合物的研究越来越受到人们的关注,这主要是由于:第一,超支化聚合物具有特殊的物理化学性质,例如,椭球形的分子结构,良好的流动性,低链缠结,高溶解性,低熔体粘度和多功能性等;第二,三维结构的外围存在大量的末端基团,数量庞大的末端基团可为其进一步化学改性与功能化提供反应点;第三,超支化聚合物相对于线形聚合物易于合成。基于这些优点,研究人员对它进行了深入的研究。超支化聚合物作为粘度调节剂来改善线形聚合物的加工性能是重要的应用之一。第一部分,基于本组前期的工作,本论文中选择含有醚键和大体积基团的三胺和二酐单体,利用三种封端剂进行封端,通过缩聚反应得到了端基是酸酐、氨基、苯基、苯乙炔基和萘乙炔基的超支化聚酰亚胺。对五种超支化聚合物分别通过FT-IR,1H NMR,GPC和EA进行表征。借助核磁数据计算了超支化聚合物的支化度为0.453。并且将两种炔基封端的聚合物进行高温处理,得到固化的超支化聚合物。利用实验室常用的溶剂对聚合物的溶解度进行测试,五种超支化聚合物在DMSO,DMAc,DMF和NMP等强极性溶剂中有很好的溶解性,两种交联的超支化聚合物不溶于以上任何溶剂。热性能测试结果显示,所有的聚合物都具有优异的热稳定性,5%热失重温度均在542oC以上,交联后5%热失重温度高达600oC。由于端基的影响,超支化聚合物的玻璃化转变温度在166-193oC之间变化。端基为酸酐、氨基和苯基的超支化聚酰亚胺具有较高的熔体粘度,最低熔体粘度分别是2165Pa s (315oC)、2277Pa s (283oC)和2086Pa s (329oC)。而炔基封端的超支化聚合物表现出低的熔体粘度,最低熔体粘度分别是13.3Pa s(309oC)和12.6Pa s(319oC)。通过查阅文献、对比分析,出现这种差异与端基自由体积的大小有关。第二部分,主要对苯乙炔基苯酐封端的超支化聚酰亚胺(PE-HBPI)作为粘度调节剂的性能进行研究,并且用邻苯二甲酸酐封端的超支化聚酰亚胺(OPA-HBPI)作对比。经充分共混后,我们分析了共混物的热性能,发现两个系列的共混物都具有优异的热稳定性,固化后共混物5%热失重温度进一步提高,均在540oC以上。两个系列共混物都只有一个玻璃化转变温度,说明共混物为均相。随着PE-HBPI添加量的增加,共混物的玻璃化转变温度向低温移动。两种超支化聚酰亚胺的加入都使线形聚酰亚胺的熔体粘度降低,但添加PE-HBPI的效果更佳。并且随着PE-HBPI加入量的增加,最低熔体粘度对应的温度降低,因此降低了加工窗口的温度,从而降低能源消耗和成本。对两个系列共混物的拉伸性能进行测试。固化后,添加3%PE-HBPI的共混物表现出良好的拉伸性能。拉伸模量为1803MPa,拉伸强度为86.1MPa,相对于纯线形聚酰亚胺,共混物的力学性能不但没有降低反而略有升高。总体而言,通过合理选择聚合单体和封端剂,我们合成出了本身具有较低粘度的超支化聚酰亚胺。用PE-HBPI与线形聚酰亚胺制备的共混物不但使熔体粘度降低,改善了加工性能,而且固化后热稳定性和力学性能还略有提高。