基于不對(duì)稱(chēng)芳香二胺的新型可溶性聚酰亞胺的制備及其存儲(chǔ)性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的微電子器件是以硅基半導(dǎo)體集成電路為主導(dǎo)，而物理性能以及經(jīng)濟(jì)等因素限制了其存儲(chǔ)器件尺寸的繼續(xù)縮小，難以滿足未來(lái)市場(chǎng)的需求。由于聚合物存儲(chǔ)器件具有低成本、良好的加工性能、3D堆疊能力、尺寸伸縮性、可折疊以及大型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力等優(yōu)異性能，使其成為研究的熱點(diǎn)。其中，功能化的聚酰亞胺憑借其耐高低溫性能、成膜性、低介電常數(shù)等一系列優(yōu)良性能在光電信息存儲(chǔ)方面有著重要的應(yīng)用。研究其分子結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)特性之間的相互關(guān)系已經(jīng)成為高分子材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一

2、。本文以咔唑和芴酮為原料，合成兩個(gè)系列不對(duì)稱(chēng)的芳香二胺單體，并對(duì)二胺單體進(jìn)行了1HNMR，13C NMR，F(xiàn)T-IR和元素分析等表征。在所得二胺的基礎(chǔ)上，利用制備得到的新型芳香二胺分別與兩種芳香二酐—均苯四甲酸酐(PMDA)與2,2',3,3'-聯(lián)苯二酸酐(BPDA)進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到了兩個(gè)全新系列的聚酰亞胺材料。通過(guò)紅外光譜、元素分析等手段對(duì)所合成的聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；利用紫外-可見(jiàn)光譜、熒光光譜、TGA、循環(huán)伏安法、元素分

3、析等測(cè)試手段對(duì)相應(yīng)聚酰亞胺材料的性能進(jìn)行了研究。采用密度泛函理論對(duì)聚酰亞胺的HOMO和LUMO軌道能級(jí)進(jìn)行計(jì)算(計(jì)算方法為gaussian09，結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式為wb97XD/6-31G(D,P))。將聚酰亞胺制成器件，測(cè)試其電化學(xué)性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以咔唑?yàn)樵?，?jīng)過(guò)若干步反應(yīng)成功制備出9-(2'-芳基)-3,6-二氨基咔唑，并與芳基硼酸反應(yīng)，生成一系列結(jié)構(gòu)新穎的二胺單體，中間體和目標(biāo)產(chǎn)物均通過(guò)FT-IR、1H NMR

4、、13C NMR和元素分析表征。⑵以芴酮為原料，經(jīng)過(guò)溴代、親核取代等反應(yīng)制備了2-溴-9,9′-二(4-氨基苯基)芴，再經(jīng)過(guò)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到五種新型二胺單體，中間體和目標(biāo)產(chǎn)物均通過(guò)FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征。⑶設(shè)計(jì)合成出的十二種新型芳香二胺單體與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的兩種芳香二酐通過(guò)“兩步法”聚合制備了新型可溶性聚酰亞胺，所得聚酰亞胺有著良好的熱穩(wěn)定性，5％質(zhì)量損失溫度大于350oC，氮?dú)庵?00℃下物質(zhì)殘存量