摘要：通过分子结构设计,合成了2种结构相似、电子效应明显不同的含三苯胺结构二胺单体TPNDA和TPCDA.所制备的2种二胺单体分别与2种芳香型二酐(BPADA、HQDPA)进行聚合反应,并通过热酰亚胺化法制备得到4种新型聚酰亚胺薄膜.研究结果显示,4种聚酰亚胺薄膜均表现出优异的热稳定性,在紫外光照射下,含TPNDA结构的聚酰亚胺(TPNBPI、TPNHPI)没有呈现荧光特性,而含TPCDA结构的聚酰亚胺(TPCBPI, TPCHPI)均可发明显的橙色荧光.对模型化合物的理论计算结果表明,共轭的TPNDA体系及不共轭的TPCDA体系均应为跃迁禁阻的不发光体系.进一步的研究表明,含TPCDA结构的聚酰亚胺体系的发光性质主要源于以下两方面原因:(1)与N原子相比,sp3的碳原子隔断了三苯胺结构与聚合物主链酰亚胺环的共轭性,有利于消除聚酰亚胺分子内电荷转移效应对三苯胺(TPA)侧基的影响;(2)相对独立的侧基TPA可与聚酰亚胺分子主链之间发生强的分子间相互作用,该相互作用可导致该体系发射较强的橙色荧光.其最大发射发光波长红移达184 nm,且发光强度明显增强.

摘要：利用量子化学计算方法和基团贡献法,采集了61种聚酰亚胺分子结构模型单元的12种量子化学结构参数,并通过通径分析法筛选出5种影响该聚合物介电常数的主要因素;在此基础上,基于多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)方法构建了2种定量构效关系研究模型(QSPR),分析了模型的稳定性及预测能力.计算结果揭示了5种结构参数与材料介电常数之间的内在关系——含氟量的自然律e^(-F%)、偶极距μ、溶度参数δ与介电常数之间存在正相关关系,而最负原子净电荷q^-、侧基长度L则与介电常数则存在着负相关关系. MLR-QSPR模型具备较好的物理意义,ANN-QSPR则具有较好的精度,实验数据证明2种模型的平均误差均低于10%.依据MLR-QSPR模型设计了5种不同含氟量的聚酰亚胺链节结构,结果显示含氟量的增加有利于降低材料的介电常数值,但当含氟量达到一定程度后,介电常数趋于稳定,与文献报道实验结果相一致;当含氟量为34%时(k-3),材料的介电常数最低,为2.02.

摘要：综合运用量子化学方法及基团贡献法,采集了78种不同化学结构聚酰亚胺的结构参数.采用通径分析法从16种参数中筛选出了对介电常数具有显著影响的8种结构参数,在此基础上,构建了2种针对聚酰亚胺介电常数的定量构效关系模型,平均相对误差均在10%以内.研究认为影响聚酰亚胺薄膜介电常数的最重要因素为分子体积,从宏观角度来看即体系的自由体积尺寸.评价了2种模型的适用性及稳定性,对比发现人工神经网络模型具备更高的精度,相对误差均在5%以内,多元线性回归模型的精度在10%以内,但具备更好的物理意义.设计了18种低介电常数的聚酰亚胺结构单元,并预测其介电常数.研究发现增加体系的含氟量可以降低其介电常数,最佳含氟量为0.25~0.37之间.侧基占比S/M最佳比例为0.5~0.6左右,侧基占比过大将会导致介电常数上升.基于上述研究,设计了3种超低介电常数的聚酰亚胺结构,其中最低预测介电常数为1.22.

摘要：聚酰亚胺是一类重要的高性能高分子材料,具有优异的热性能、机械性能、电学性能和尺寸稳定性等,同时具有良好的结构可设计性,已逐渐成为有机光电领域的研究热点.然而,传统聚酰亚胺材料一般不发光,文献中有关发光聚酰亚胺的研究并不多.同时,所报道的荧光量子产率普遍较低,极大地限制了其作为发光功能层在有机光电器件领域的应用.为了更好地了解聚酰亚胺发光的规律,拓展高性能聚酰亚胺材料在有机发光器件中的应用领域,本文介绍了聚酰亚胺光致发光的机理,综述了国内外有关光致发光聚酰亚胺的研究进展,总结了提高聚酰亚胺荧光量子产率的方法,并对未来高性能高效发光聚酰亚胺材料的研究方向做了展望.