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具有保持绝缘和热性能的本征黑色聚酰亚胺:一种能够线性共聚的黑色蒽醌衍生物
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2021-10-08 , DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01422 Yu Zhou 1 , Songyang Zhang 1 , Feng Zheng 1 , Qinghua Lu 1, 2
Macromolecules ( IF 5.1 ) Pub Date : 2021-10-08 , DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01422 Yu Zhou 1 , Songyang Zhang 1 , Feng Zheng 1 , Qinghua Lu 1, 2
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黑色聚酰亚胺(BPI)代替黄色透明聚酰亚胺在光电器件的发展中的需求越来越大,但掺杂炭黑的BPI由于针孔和分散不均匀而表现出严重的绝缘和机械性能缺陷。因此,本质上 BPI 已经引起了科学和工业界越来越多的兴趣。蒽醌衍生物具有足够高的摩尔消光系数 (ε),并附加了尽可能多的辅助色素(-OH 和 -NH 2) 尽可能在蒽醌骨架上扩展其光吸收范围,从而实现完全的紫外-可见光吸收。然而,其在 BPI 中应用的最大障碍是保留单体双功能性以避免凝胶形成。在这项工作中,开发了一种可线性聚合的蒽醌衍生物,2,4,5,7-tetraamino-1,8-dihydroxyanthracene-9,10-dione (4NADA)。这种带有多个活性基团的单体的结构分析1H NMR、傅里叶变换红外和理论计算表明,由于分子内氢键的形成,辅助色素基团表现出不同的亲核活性,因此只有对氨基(2-和7-位)可以参与聚合反应。随后,4NADA 共聚成 Kapton 型聚酰亚胺。我们发现,4NADA (4%) 的低水平引入提供了一种光谱 BPI 薄膜,该薄膜保持了聚酰亚胺的电绝缘和耐热性能。该方法相当于在聚酰亚胺链中嵌入黑色单体,具有经济性、通用性、工艺一致性、易于访问和性能优越等优点。
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更新日期:2021-10-26
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