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研究生: 蔡宗沛
Chui, Chung-Pei
論文名稱: 含矽聚醯胺-醯亞胺的合成及性質研究
Study on synthesis and properties of polyamide-imide containing polysiloxane
指導教授: 王春山
Wang, C.S.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 107
中文關鍵詞: 二異氰酸酯聚醯胺-醯亞胺聚醯亞胺
外文關鍵詞: Polyimide, Polyamide-imide, diisocyanate
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  • 本實驗使用2,2-雙-4-胺基苯氧苯丙烷、1,3-雙-4-胺基苯氧苯和兩種不同當量的雙胺基聚矽氧烷等四種雙胺,並依不同比例與偏苯三酸酐反應成二醯亞胺基雙酸中間產物,再與二苯甲烷-4,4-二異氰酸酯直接聚縮合反應成各種組成的聚醯胺-醯亞胺。
    合成出之聚醯胺-醯亞胺的固有黏度範圍在0.42~0.72dl/g。在熱性質方面,聚醯胺-醯亞胺的玻璃轉移溫度在181~288℃,在氮氣環境中5%的熱重損失溫度在440~533℃,銲錫爐中的耐熱溫度皆在250℃以上。整體來說,聚醯胺-醯亞胺的熱性質隨著含矽雙胺增加而變差,但溶解度隨著含矽雙胺的增加而增加。
    合成出之聚醯胺-醯亞胺的應力介於18.3~88.7MPa,初始模數在0.2~2GPa之間,其應變量介於2.7~63%之間。聚醯胺-醯亞胺的機械性質隨著含矽雙胺增加而變得柔軟且具韌性。
    聚醯胺-醯亞胺與Bis A環氧樹脂的交聯結構,可使聚醯胺-醯亞胺的玻璃轉移溫度提高10~40℃之間。

    Four kinds of diamines : 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy) phenyl]
    propane (BAPP) and 1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene (APB) and two poly(siloxane)diamines of different equivalent amine weight in various mole ratio were reacted with trimellitic anhydride (TMA) to form the diimide-dicarboxylic acid intermediates. The diimide-dicarboxylic acid intermediates were farther reacted with 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI) by the direct polycondensation to yield a series of polyamide-imides.
    The inherent viscosity of polyamide-imides were ranged from 0.42~0.72dl/g. The glass transition temperatures (Tg) were ranged from 181~288oC and the weight-loss temperatures (Td) in nitrogen gas were ranged from 440~533oC and the solder resistane temperatures were above 250oC.In general, the thermal properties of the polyamide-imides decreased with the increase in diaminopoly(siloxane)s content, while the solubilities increased.
    For all polyamide-imides synthesized,the stress at break were in the range of 18.3~88.7MPa and the initial modulus were in the range of 0.2~2Gpa and the strain at break were in the range of 2.7~63%.The mechanical properties of the polyamide-imides became softer and tougher with the increase in diaminopoly(siloxane)s content.
    Bisphenol A epoxy resin was cured with the polyamide-imides synthesized.The crosslinked structure of the cured products raised the Tgs of the polyamide-imide by 10~40 degree.

    摘要 ………………………………………………………………… I Abstract …………………………………………………………… II 誌謝 ………………………………………………………………… IV 目錄 ………………………………………………………………… V 表目錄 ……………………………………………………………… IX 圖目錄 ……………………………………………………………… XI 第一章 緒論 ……………………………………………………… 1 1-1 前言 …………………………………………………………… 1 1-2 聚醯亞胺的種類及性質 ……………………………………… 2 1-3 研究目標 ……………………………………………………… 7 第二章 文獻回顧 ………………………………………………… 8 2-1 聚醯胺-醯亞胺的簡介 ………………………………………… 8 2-2 聚醯胺-醯亞胺合成方法 ……………………………………… 10 2-3 分子結構對聚醯胺-醯亞胺的影響 …………………………… 15 第三章 實驗 ……………………………………………………… 19 3-1 藥品 …………………………………………………………… 19 3-1-1 反應單體 ………………………………………………… 19 3-1-2 有機溶劑 ………………………………………………… 19 3-1-3 其他試劑 ………………………………………………… 20 3-2 儀器設備 ……………………………………………………… 21 3-3 單體合成及純化 ……………………………………………… 23 3-3-1 二硝基單體之合成與純化 ……………………………… 23 3-3-2 二胺基單體之合成與純化 ……………………………… 25 3-3-3 溶劑的純化 ……………………………………………… 27 3-3-4 二醯亞胺基雙酸單體之合成與純化 …………………… 27 3-4 聚醯胺-醯亞胺 ……………………………………………… 29 3-4-1 聚醯胺-醯亞胺的合成 ………………………………… 29 3-4-2 聚醯胺-醯亞胺薄膜或銅箔基板的製成 ……………… 31 3-4-3 聚醯胺-醯亞胺與環氧樹脂的硬化 …………………… 31 3-5 聚醯胺-醯亞胺的性質測試 ………………………………… 33 3-5-1 固有黏度測試…………………………………………… 33 3-5-2 紅外線光譜測試 ………………………………………… 33 3-5-3 溶解度測試 ……………………………………………… 34 3-5-4 動態機械分析儀測試 …………………………………… 34 3-5-5 微差掃瞄熱卡計測試 …………………………………… 34 3-5-6 熱重分析儀測試 ………………………………………… 35 3-5-7 銲錫爐測試 ……………………………………………… 35 3-5-8 拉力機測試 ……………………………………………… 35 第四章 結果與討論 ……………………………………………… 41 4-1 單體合成鑑定 ………………………………………………… 41 4-1-1 二硝基單體 ……………………………………………… 41 4-1-2 二胺基單體 ……………………………………………… 42 4-1-3 二醯亞胺基雙酸單體 …………………………………… 44 4-2 聚醯胺-醯亞胺合成鑑定 …………………………………… 46 4-2-1 FT-IR檢測 ……………………………………………… 46 4-2-2 溶解度測試 ……………………………………………… 47 4-2-3 固有黏度 ………………………………………………… 48 4-2-4 DMA測試 ………………………………………………… 49 4-2-5 TGA測試 ………………………………………………… 50 4-2-6 銲錫爐測試 ……………………………………………… 52 4-2-7 拉力機測試 ……………………………………………… 52 4-3 聚醯胺-醯亞胺硬化環氧樹脂的結果分析 …………………… 54 4-3-1 FT-IR檢測 ………………………………………………… 54 4-3-2 溶解度測試 ……………………………………………… 54 4-3-3 DSC測試 ………………………………………………… 55 第五章 結論 ………………………………………………………… 56 文獻參考 ……………………………………………………………… 57 自述 ………………………………………………………………… 108

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    下載圖示 校內:2004-06-17公開
    校外:2004-06-17公開
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