通过掺杂柔性二胺单体增强聚酰亚胺性能:分子动力学模拟

来源：化学通报杂志2024年第5期北京时间：

作者：刘恒,刘屹东,陈伟鹏,崔婷婷,闵永刚

单位：广东工业大学 , 广州 510006

摘要：聚酰亚胺(PI)被视为一类以其卓越性能而闻名的高性能聚合物材料。传统聚酰亚胺的一个关键问题是其熔体的加工性能较差。在本研究中,设计了一种新的聚酰亚胺单体Am-Di,其特点是由氮原子连接的苯环组成的柔性结构。通过详尽的研究,我们对Am-Di掺杂到聚酰亚胺中对其玻璃化转变温度、均方位移、力学性能和相对介电常数等性质的影响进行了深入探讨。结果表明,在聚酰亚胺体系中,掺杂新型二胺可以加速聚酰亚胺分子链的运动,从而降低聚酰亚胺体系的玻璃化转变温度。在Am-Di掺杂量为20%的情况下,PI-20%表现出最高的弹性模量(4.505Gpa),比纯PI高1.2倍。此外,随着掺杂比例的增加,聚酰亚胺的相对介电常数降低。这些发现表明,Am-Di的掺杂对聚酰亚胺材料的性能具有积极影响,特别是在增强机械性能和调控电气性能方面,为进一步改进聚酰亚胺材料的设计和应用提供了有价值的见解。

关键词：聚酰亚胺,分子动力学模拟,力学性质,相对介电常数,

基金资助：国家自然科学基金项目(52001068和U20A20340)和国家重点研发计划项目(2020YFB0408100)资助