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.

پلی آمیدهای آروماتیک دسته مهمی از پلیمرهای با کارایی بالا (high performance polymers) و جزو اولین گروه پلیمرهای پایدار حرارتی بشمار می آیند. این پلیمرها از پایداری حرارتی و اکسیداسیونی بالایی برخوردار بوده و در مقابل اکثر حلالها و مواد شیمیایی پایدار هستند و خواص مکانیکی بسیار مهمی از خود بروز می دهند و به همین دلیل دامنه اهمیت و کاربرد این پلیمرها پیوسته در حال گسترش است. مهمترین نقیصه این پلیمرها مشکل بودن فراورش آنها است که از دمای ذوب و دمای شیشه ای بالا آنها و پایین بودن حلالیت آنها در اغلب حلالهای آلی ناشی می شود. امروزه هدف اساسی در این زمینه تهیه پلیمرهای مقاومت حرارتی با قابلیت فراورش بهبود یافته است. هدف از اجرای این پروژه تهیه، شناسایی و بررسی خواص گونه های جدیدی از پلی آمیدهای آلی فلزی بود که ضمن داشتن مقاومت حرارتی بالا از حلالیت و فرایندپذیری مناسبی برخوردار باشند تا قابلیت کاربرد آنها افزایش یابد. بدین ترتیب سه منومر دی آمینی نوین با ساختارهای فروسنی تهیه و مورد شناسایی قرار گرفتند. برای تهیه منومر دی آمینی map ابتدا از واکنش جانشینی نوکلیوفیلی 4- آمینو فنل با 2، 6- دی کلروپیریدین استفاده شد و ترکیب ap تهیه شد. سپس دو مول ap با یک مول 1 ، َ1-فروسن دی کربونیل کلراید واکنش داده شد و منومر دی آمینی map تهیه شد. برای تهیه منومر دی آمینی man همین مراحل تکرار شد اما در مرحله اول از واکنش 5- آمینو – 1- نفتل با 2 ، 6- دی کلروپیریدین ابتدا ترکیب an تهیه شد و سپس واکنش این ترکیب با 1 ، َ1- فروسن دی کربونیل کلراید منجر به تهیه منومر دی آمینی man گردید. منومر دی آمینی mdado از واکنش دو مول 1 ، 8- دی آمینو – 3 ، 6- دی اکسااکتان با یک مول 1، َ1- فروسن دی کربونیل کلراید تهیه گردید. پس از تایید ساختارهای سه منومر دی آمینی تهیه شده (map، man و mdado) با تکنیکهای متداول، از واکنش پلی تراکمی این منومرها با چهار دی اسید کلراید مختلف، دوازده پلی آمید نوین تهیه شدند که مورد شناسایی قرار گرفتند. خواص فیزیکی و حرارتی پلی آمیدها شامل رفتار حرارتی، پایداری حرارتی، حلالیت، ویسکوزیته و میزان بلورینگی مطالعه گردید و رابطه خواص – ساختار در پلیمرهای آلی فلزی تهیه شده بررسی گردید. پلیمرهای تهیه شده با توجه به ساختار از پایداری حرارتی مناسب و حلالیت بهبود یافته ای برخوردار بودند که این امر دلالت بر فایق آمدن بر مشکل اساسی پلیمرهای مقاوم حرارتی یعنی مسیله تقابل افزایش پایداری حرارتی و بهبود حلالیت آنها است.