Abstract
感光性聚亞醯胺是近年來高分子應用於電子材料的一大突破，而其早期應用須以其先驅體－－聚醯胺酸加工后，再加熱環化成聚亞醯胺，本論文首先應用此原則，合成出一新型之polyureidoester ，經加熱后為耐熱絕緣性佳之polyhydantion 。polyure-idoester是由N.N -p-phenylenediglycinediallyl ester及methylene diphenylenediisocyanate在m-cresol中經聚縮合反應而得，其環化動力指數經等溫法測定為2 ，活化能、活化熵、和活化焓在論文中亦有提及。另一方面，一種常用於研究高分子熱裂解反應動力之多重加熱速率動力方法(mutiple heating rate kietic method)亦嘗試探討polvureidoester 之閉環動力學，結果發現經由兩種不同方法所得之活化能大致相等。自多重加熱速率動力方法得出polyhydantion 之裂解活化能為48.4kcal/mo-le，收集其熱裂解時形成的氣相產物，可導出polhydantion的熱裂解機構。另外，p-olyureidoester在氮氣或空氣中閉環所產生的產物不同，前者為polyhyantoin而后者為poly(hydantoin-coparabanic acid)，由我們所導出polyhydantoin 之熱裂解機構能圓滿解釋這兩個聚合物之熱重損失曲線。polyrueidoester 薄膜經汞燈照射后4 分鐘后之效聯度為85% 。由於聚醯安酸須施以高溫才能完全閉環成聚亞醯胺，在加工上極為不便，因此有機可溶性聚亞醯胺的研究十分重要。本論文BTDA和2.3.5.6tetramethyl-p-phenylene di-amine (TMPD)所合成之有機可溶性聚亞醯胺(OSPI)為研究對象，探討其溶解參數及其在溶劑中的溶解行為與數學模式，最后并合成其化學結構上含雙鍵之聚亞醯胺，討論其感光性。OSPI的溶解行為首先以59種已知溶解參數的溶劑測試其對OSPI之溶解度，再將結果輸入程式計算得到在Hansen space之三度空間溶解範圍，其 、 、 、和依次為10.6、5.3 、5.3 和12.96 。之間。而由 與聚合物折射率的關系所求出之 值為10.56 cal 。這些關於OSPI溶解參數的值皆非常接，然而，由Fedors method 求出之 為12.1cal ，與上述結果比較，理論值較實驗值略低。OSPI溶於N-methyl-2-pyrrolidone(NMP) 之情況經由顯微鏡法和雷射干涉觀察橡膠區域厚度( ) 、橡膠區域/ 溶劑界面Ｓ、橡膠區域/ 聚合物界面Ｒ隨時間變化情形。實驗結果顯示：( ) 、界面Ｒ、和界面Ｓ在早期溶解階段與 為直線關系；而在t←0時，它們卻與t 成直線關系，隨著時間的增加，線性關系就不復存在。本論文以三種不同的數學解析方法描述早期溶解階段的溶解行為，并提出數學模式，且在t←0時之數學模式亦被提出，這些數學模式所敘述的物理現象與實驗結果相當一致。由於OSPI的感光性經測試結果并不是很好，本論文亦合成出新型有機可溶性共聚亞醯胺(OSPC)，它是經由BTDA、TMPD、和3.5-diaminobenzoic acid 經聚縮合反應得OSC，再進一步與methacrylate acid glycidylester (MAGE)反應。OSPC可溶於氮烷基取代之醯胺類溶劑中，當加入Michler'detone敏感劑經汞燈曝光后，其UV光譜在360nm附近之吸收度急劇降低，且曝光后之OSPC的薄膜不溶部份為85% 。在合成OSPC的反應過程中，另一值得探討的現象為環氧基與酸基在NMP 中反應型態為催化和自我催化反應同時發生，因此我們以苯甲酸和MAGE為模型化合物探討其反應動力學，這兩種競爭反應的表觀常數分別以數學處理而確定其數值，而且模型化合物和聚合物系統之速率常數在本論文亦有比較。