پلی ایمیدهای آروماتیک پلیمرهای با کارایی بالا محسوب می شوند که امروزه در صنعت به وفور تولید می گردند. از خصوصیات ویژه پلی ایمیدها می توان مقاومت حرارتی عالی، مقاومت در برابر نور و اکسایش، ثابت دی الکتریک خوب و مقاومت در برابر خزش و سایش را نام برد. ولی با توجه به ساختار سخت و نقطه ذوب و نرم شدگی بالای پلیمرهای مذکور، فراورش این نوع پلیمرها، با مشکلات زیادی همراه می باشد. از طرف دیگر پلی (آمید- ایمید) ها نیز به عنوان پلیمرهای با کارایی بالا که خواص آنها تلفیقی از خواص مطلوب پلی آمید ها و پلی ایمیدها می باشد نیز توسعه یافته اند. آنها پایداری حرارتی بالاتری در مقایسه با پلی آمیدها و فرایند پذیری مطلوبتری نسبت به پلی ایمیدها از خود نشان میدهند. هدف از اجرای این پروژه تهیه و شناسایی پلی ایمیدها و پلی(آمید- ایمید)هایی است که ضمن داشتن مقاومت حرارتی بالا از حلالیت و فراورش پذیری بهبود یافته نیز برخوردار باشند. بدین ترتیب طراحی و سنتز منومر جدیدی که بتواند خواص مورد نظر را به پلیمر نهایی القا کند مورد نظر قرار گرفت. ترکیب دی نیترو 9-(3،5- دی نیترو بنزوئیل اکسی) فلئورین از طریق واکنش جانشینی هسته دوستی 9-هیدروکسی فلئورین با 3و5-دی نیتروبنزوئیل کلراید در حضور هیدروکسید سدیم سنتز شد. در مرحله بعد گروههای نیترو با استفاده از دی کلرید قلع و اسید کلریدریک در حلال اتانول در دمای اتاق احیا شد و ترکیب دی آمین 9-(5،3- دی آمینو بنزوئیل اکسی) فلئورین بدست آمد. واکنش تراکمی دی آمین با پنج دی انیدرید مختلف با دو روش سنتز تک مرحله ای و دو مرحله ای منجر به تشکیل پنج پلی ایمید متفاوت گردید. در مرحله ای دیگر جهت تهیه پلی (آمید- ایمید)ها، ابتدا از واکنش دی آمین با دو مول از تری ملیتیک انیدرید در حلال nmp و با ایجاد شرایط تقطیر آزوئوتروپ، منومر دی ایمید- دی اسید ((dida سنتز شد. درمرحله بعد، از واکنش پلی تراکمی دی اسید سنتز شده با سه دی آمین متفاوت سه پلی( آمید- ایمید) جدید سنتز گردید. منومرها و پلیمرهای سنتز شده بوسیله روشهای مختلف اسپکتروسکوپی شناسایی شدند. همچنین خواص فیزیکی و حرارتی پلیمرها، مثل پایداری حرارتی، رفتار حرارتی، حلالیت پذیری، ویسکوزیته و بلورینگی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. طبق بررسیهای به عمل آمده کلیه پلیمرهای تهیه شده از خواص مطلوب حرارتی و همچنین انحلال پذیری بهبود یافته برخوردار بودند، ضمن اینکه رابطه ساختار با خواص در تمام پلیمرها بررسی گردید. به طور کلی، پلی ایمیدهای تهیه شده پایداری حرارتی بیشتر اما حلالیت پذیری کمتری در مقایسه با پلی (آمید- ایمید) های تهیه شده از خود نشان دادند. همچنین پلی ایمیدهای تهیه شده با روش تک مرحله ای از پایداری حرارتی بالاتری نسبت به پلی ایمیدهای تهیه شده از روش دو مرحله ای برخوردار بودند.ضمناً پلی ایمیدهای تشکیل شده از حلقه های ایمیدی شش عضوی به دلیل پایداری حرارتی بیشتر این حلقه ها، از پایداری حرارتی بیشتری نسبت به پلی ایمیدهای شامل حلقه ایمیدی پنج عضوی برخوردار بوده و از حلالیت پذیری کمتری برخوردار بودند.

چکیده هدف از انجام این پروژه تهیه شش سری کو پلی ایمید سولفونه جدید با درجه سولفوناسیون کنترل شده جهت استفاده به عنوان غشاهای پلیمری پیل سوختی میباشد. این پلیمرها از طریق واکنش پلی تراکمی یک مرحلهای در دو محیط حلال آلی و مایع یونی دو دیآمین سولفونه به همراه چهار دی آمین غیر سولفونه با 1،4،5،8 نفتالن تترا کربوکسیلیک دیانیدرید - ( ntda ( تهیه شدند. 5،5 دی کلرو بنزوفنون از طریق واکنش جانشینی الکترون دوستی با اسید - برای تهیه این دی آمینهای سولفونه ابتدا با اسیدی کردن 4 5،5 دیکلرو بنزوفنون تهیه میشود و سپس از ترکیب این دی اسید با سدیم – - - سولفوریک دود کننده 4،،، دی سولفونیک اسید 4 هیدروکسید، نمک سدیم آن به نام دیسدیم4،،، دیسولفونات 5،54 دیکلروبنزوفنون ) - - - dcbpds ( تهیه شد. در مرحله بعد، از 5،5 دیکلروبنزوفنون و - - - - - - - طریق واکنش جانشینی هسته دوستی، 5 آمینو فنول و 4 آمینو ا نفتول با دی سدیم 4،،، دیسولفونات 4 اسیدی نمودن محصول به دست آمده، دیآمینهای سولفونه 4 ،،، دی سولفونیک اسید 5،454 بیس) 5 آمینو فنوکسی( بنزوفنون - - - - - ( bapbpds ( و 4 ،،، دیسولفونیک اسید 5،54 بیس) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - - banbpds ( تهیه شدند. برای تهیه دی- 5،5 دیکلرو - - - - - آمینهای غیر سولفونه، از طریق واکنش جانشینی هسته دوستی، 5 آمینوفنول و 4 آمینو 8 نفتول در ترکیب با 4 بنزوفنون در حضور کربنات پتاسیم به ترتیب دی آمینهای غیرسولفونه 54،5 بیس) 5 آمینو فنوکسی( بنزوفنون) - - - bapbp - ( و 54،5 بیس) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - banbp ( تهیه شدند. منومرها با روشهای طیف سنجی ft-ir و h-nmr و تجزیه عنصری شناسایی و ساختار آنها تایید شد. شش سری کو پلی ایمید سولفونه از واکنش پلیتراکمی منومرهای 4 ،،، دی سولفونیک اسید 5،54 بیس ) 5 آمینو فنوکسی( - - - - - بنزوفنون ) bapbpds 5،5 بیس ) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - - ( و 4 ،،، دیسولفونیک اسید 4 banbpds ( به عنوان دیآمین- های سولفونه 4 و 5،5 اکسی دیآنیلین ) - oda 1،8 دیآمینو ،، 3 دیاکسا اکتان ) - - ،) dado 54،5 بیس ) 5 آمینو فنوکسی( - - - ،) بنزوفنون ) bapbp ( و 54،5 بیس ) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - banbp ( به عنوان دی آمینهای غیر سولفونه در واکنش با 1،4،5،8 نفتالن تترا کربوکسیلیک دیانیدرید ) - ntda ( با درجه سولفوناسیون مختلف از 54 تا 14 درصد تهیه شدند. ساختار کوپلیمرها با روشهای طیف سنجی ft-ir و h-nmr شناسایی و تایید شد و خواص آنها با دستگاههای tga ، dmta ، dsc ، xrd ، gpc ، tensile ، sem و سایر روشها مورد شناسایی قرار گرفت. خواص فیزیکی پلیمرها شامل گرانروی، جرم مولکولی، حلالیت، ظرفیت تبادل یون، پایداری و رفتار گرمایی، جذب آب، پایداری هیدرولیتیکی، استحکام مکانیکی و ریخت شناسی بررسی شد. درنهایت منحنی پلاریزاسیون آنها به عنوان معیاری از کارایی غشا در پیل سوختی تهیه شد. با توجه به ارزیابی خصوصیات کوپلیایمیدهای سولفونه به نظر میرسد که این پلیمرها شرایط لازم جهت استفاده به عنوان غشای پیل سوختی را داشته باشند

هدف از اجرای این پروژه، تهیه و شناسایی پلی ایمیدها و نانو هیبریدهای پلی ایمیدی است که ضمن داشتن پایداری حرارتی و خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب ، از ثابت دی الکتریک کاهش یافته ای برخوردار باشند. بنابراین این تحقیق را می توان به دو بخش اصلی تقسیم کرد : 1- پلی ایمیدهای نوین بر پایه سیلوکسان 2- نانو هیبریدهای پلی ایمیدی مربوطه بر پایه نانوذرات سیلیکا در بخش اول برای تهیه پلی ایمیدها ، طراحی وسنتز سه مونومر دی آمینی جدید که بتوانند خواص شیمیایی، فیزیکی و حرارتی مطلوب را به پلیمر نهایی القا کنند مورد توجه قرار گرفت. در ابتدا از واکنش جانشینی نوکلئو فیلی 4-آمینو فنل(4-ap)، 3- آمینو فنل (3-ap)، و5- آمینو-1-نفتول(5-ap)، با دی فنیل دی کلرو سیلان، دی آمین های جدیدسیلوکسانی بیس (4- آمینو فنوکسی) دی فنیل سیلان (4-aps )، بیس (3- آمینو فنوکسی )دی فنیل سیلان(3-aps)، و بیس ( 5- آمینو -1- نفتوکسی) دی فنیل سیلان (5-aps) به ترتیب سنتز شدند و ساختار شیمیایی آنها با روش های طیف سنجی 1h-nmrو ft-ir و آنالیزعنصری مورد شناسایی قرار گرفتند. از واکنش این دی آمین های جدید سیلوکسانی با انواع دی انیدریدهای تجاری نظیر هگزا فلوئور و ایزوپروپیلیدین دی فتالیک انیدرید (6-fda)، پیروملیتیک دی انیدرید (pmda) و 3،3،4،4- بنزو فنون تترا کربوکسیلیک دی انیدرید (btda) پلی آمیک اسیدهای مربوطه تهیه گردید. به منظور تهیه پلی ایمیدهای مربوطه ، محلول های10درصد وزنی پلی آمیک اسید تهیه شده و در اتمسفر هوا ، تحت چرخه حرارتی قرار گرفتند. بدین ترتیب، گونه های جدید از پلی ایمیدها بر پایه سیلوکسان سنتز شدند و خواص فیزیکی و حرارتی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت، خواص پلیمرهای حاصله با یکدیگر مقایسه شدند و رابطه ساختار – خواص مورد بررسی قرار گرفت. در بخش دوم این تحقیق، با توجه به نتایج به دست آمده از بخش اول، نانو هیبریدهای پلی ایمیدی محتوی درصدهای مختلف سیلیکا به دو روش پلیمریزاسیون درجا و روش سل- ژل تهیه شدند. در روش پلیمریزاسیون درجا از نانو ذرات sio2 و در روش سل- ژل ازپیش ماده تترااتیل اورتو سیلیکات جهت تهیه نانوهیبریدها استفاده گردید و روش های سنتزی برای تهیه نانو هیبریدها با هم مقایسه شدند. درهر دو روش سنتزی از پیش ماده پلی آمیک اسید به دوصورت اصلاح شده با 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (aptes) و اصلاح نشده استفاده شد. درحضور 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان به عنوان معرف اتصال دهنده، جدایی فازی بین بخش آلی و معدنی به حداقل رسید. جهت شناسایی و ارزیابی خصوصیات نانو هیبریدهای محتوی درصدهای مختلف سیلیکا از تکنیکهای xrd، sem ،afm ،tem ،ft-ir ،edax ، tga، dmta استفاده شد. ضمن اینکه رابطه ساختار با خواص در تمام فیلم های پلی ایمیدی و نانو هیبریدهای مربوطه بررسی گردید. با توجه به بررسیهای به عمل آمده مقدار بهینه نانو ذرات در ماتریس پلیمری تعیین گردید و مشخص گردید که نانو هیبریدها ازپایداری حرارتی بالاتری نسبت به پلی ایمیدها برخوردار می باشند ضمن اینکه ثابت دی الکتریک نانو هیبریدها در مقایسه با پلی ایمیدهای مربوطه به نحو مطلوبی کاهش یافته است. نتایج این تحقیق یعنی تهیه نانو هیبریدهای پلی ایمیدی با خواص مذکور می تواند دامنه کاربرد پلی ایمیدها را در صنایع مختلف از جمله در صنایع الکترونیک و میکروالکترونیک به عنوان عایق الکتریکی افزایش دهد.

چکیده ندارد.