- 莊永兵 研究員
- 中國科學院過程工程研究所
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近日,高分子領域頂尖綜述期刊《Progress in Polymer Science》 (IF=24.588)在線刊發了關于聚酰亞胺相關研究的綜述論文――《Polyimides containing aliphatic/alicyclic segments in the main chains》(https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2019.01.004)。
聚酰亞胺(PI)是目前實現商業化生產的芳雜環類聚合物之一,也是耐溫聚合物品種之一。由于其優異的熱氧化穩定性、介電性能、良好的耐輻射性和耐溶劑性及高的機械強度,它已被廣泛應用于航空、航天、微電子、氣體分離、滲透汽化、水處理、電池、記憶器件等領域的研究及應用。自聚酰亞胺材料問世以來,全芳香聚酰亞胺因為高的熱穩定性、化學穩定性和耐輻射穩定性,以及更好的機械性能而備受關注。但當它們應用于特定的領域及工作環境時,某些性能有待改善。例如,常規的全芳香聚酰亞胺樹脂難溶解、難熔融,因而限制了其在工業上更廣泛應用的可能性。在聚酰亞胺結構中引入合適的脂肪/脂環結構,可有效抑制鏈內和/或鏈間電荷轉移(CT)相互作用,降低分子鏈間堆砌密度及減小分子極化率,從而改善聚酰亞胺的溶解性、介電性、光學透明性、分離性能等。
該綜述系統地梳理了已報道的脂肪族/脂環類單體結構、聚合物合成方法,論述了脂肪/脂環結構對其聚集態結構(如結晶有序與取向)與性能(如溶解加工性、機械性能、熱性能、熱膨脹系數、光學透明性、折射指數、熒光及磷光發射、光導、介電、熱導等)的影響,總結了這類含脂肪/脂環結構的聚酰亞胺在一些研究熱點領域的應用,如光學透明柔性顯示、液晶取向、熒光/磷光發射、低介電膜、氣體分離膜、質子交換膜、滲透汽化膜、鋰電池等電池構件、記憶器件、感應、氣凝膠、生物醫藥、納米復合/雜化材料等。最后,指出了聚酰亞胺研究在某些應用中的挑戰和機遇。
鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670018302521