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含氟二胺的合成及透明聚酰亚胺薄膜的性能研究
含氟二胺的合成及透明聚酰亚胺薄膜的性能研究
摘要：本文以含氟二胺化合物为原料，通过反应合成了一种含氟二胺，然后将其与苯-胺酐在生成聚酰亚胺的过程中进行共聚反应，制备了含氟二胺的透明聚酰亚胺薄膜。通过对合成过程进行表征分析及薄膜性能测试，探究了含氟二胺对聚酰亚胺薄膜透明性、热性能和力学性能的影响。
关键词：含氟二胺；聚酰亚胺薄膜；透明性；热性能；力学性能
1.导言
透明聚酰亚胺薄膜在工业应用中具有广泛的应用前景，如光电显示器件、光学器件、薄膜传感器等。然而，常规聚酰亚胺薄膜在长期使用中易发生黄化和降解等问题，严重制约了其进一步应用。因此，研究新型透明聚酰亚胺薄膜的合成方法及其性能研究具有重要的理论和实际意义。
2.含氟二胺的合成
含氟二胺是聚酰亚胺薄膜的重要原料，影响着薄膜的透明性、热性能和力学性能等方面。本文采用一种新的合成方法，通过反应合成了含氟二胺化合物。合成过程中，采用丙酮作为溶剂，将苯-二胺和氟化铵溶于丙酮中，经过一系列的反应和分离过程，得到了目标化合物。利用红外光谱（IR）和核磁共振波谱（NMR）对合成得到的化合物进行了表征，确保合成的含氟二胺的纯度和结构。
3.含氟二胺的透明聚酰亚胺薄膜的制备
在含氟二胺合成的基础上，采用常规的聚酰亚胺聚合反应方法制备了含氟二胺的透明聚酰亚胺薄膜。将含氟二胺与苯-胺酐在N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）中进行共聚反应，控制反应条件，如固定配比、温度和反应时间等。通过调节合成条件，得到了不同含氟二胺含量的透明聚酰亚胺薄膜。
4.透明性的测试
通过紫外可见光谱对透明度进行测定，分析了含氟二胺对薄膜的透明性能的影响。结果表明，随着含氟二胺含量的增加，薄膜的透明度逐渐降低。这是因为含氟基团对光线的吸收率较高所导致的。然而，当含氟二胺含量较低时，透明聚酰亚胺薄膜仍具有较好的透明性能。
5.热性能的测试
采用热重分析（TGA）和差示扫描量热仪（DSC）对薄膜的热性能进行测试。结果显示，含氟二胺的引入可以提高薄膜的热稳定性。含氟基团的存在能够使聚酰亚胺薄膜在高温下保持较好的热稳定性。
6.力学性能的测试
通过万能材料试验机对薄膜的力学性能进行测试。结果表明，含氟二胺的引入可以显著提高薄膜的力学性能，使其具有较高的拉伸强度和弹性模量。这是由于含氟基团的加入能够增加聚合物链的刚性和相互作用力，从而提高薄膜的力学性能。
7.结论
本研究通过合成含氟二胺和其与苯-胺酐的共聚反应，制备了含氟二胺的透明聚酰亚胺薄膜并对其进行了性能测试。结果表明，含氟二胺的引入可以显著影响薄膜的透明性、热性能和力学性能。这为进一步研究和开发新型透明聚酰亚胺薄膜提供了一定的理论和实验依据。
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