含二氮杂萘酮结构聚芳醚腈酮酮的合成及表征

以5种含杂萘联苯结构的单体与2,6-二氯苯腈、1,4-二(4-氟代苯甲酰基)苯为原料进行亲核缩聚反应,制备了一系列含有杂萘联苯结构的新型聚芳醚腈酮酮树脂.其特性粘度在0.51~1.15 dL.g-1之间.采用FT-IR,示差扫描量热仪(DSC),热重分析仪(TGA)对聚合物的结构和性能进行了表征,结果表明,聚芳醚腈酮酮的玻璃化转变温度(Tg)在252~294℃之间,10%热失重温度(Td)在457℃以上,具有优异的耐热性能.聚芳醚腈酮酮均可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、和氯仿等极性非质子型有机溶剂中,聚合物均可溶解于NMP后浇铸得到透明的、韧性好的薄膜.     

含羧酸酯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮的合成与表征

以含羧基侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-A)树脂为原料,二氯亚砜(SOCl2)、二氯乙烷(DCE)、吡啶为催化溶剂体系,合成带甲酰氯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-C)树脂.PEKKEKK-C与甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、苯酚等发生酯化反应,得到5种含羧酸酯侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-E)s.用红外光谱(FTIR)、氢核磁谱(1H-NMR)、广角X射线衍射(WAXD)、热失重(TGA)、示差扫描量热(DSC)等技术对其结构与性能进行了分析表征.结果表明,聚合物为非晶聚集态;玻璃化转变温度(Tg)在175.7～236.8℃之间,较PEKK有较大幅度提高;出现两次热失重平台,分别在335～365℃,460～505℃之间,第一次失重可能由于酯分解所致,第二次失重可能是分子主链开始分解;树脂能溶解于DMAc、NMP、二氯甲烷等普通有机溶剂中,溶剂挥发后成膜性良好,可制成透明薄膜;断裂伸长率在6.34%～15.43%之间,拉伸强度在74.68～85.35MPa之间。     

侧链含萘可交联聚芳醚酮的合成及性能

以4,4'-二羟基苯基正戊酸和4,4'-二氟二苯酮为原料, 二甲基亚砜(DMSO)为溶剂, 采用亲核取代反应合成侧基含羧基的聚芳醚酮均聚物, 进一步与1-萘酚和2-萘酚接枝制备新型含萘可交联聚芳醚酮. 用核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)、示差扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)表征其结构和性能, 含萘聚芳醚酮在常用有机溶剂如N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、DMSO, 四氢呋喃(THF)中有良好的溶解性, 并具有很好的成膜性. DSC测试结果显示, 在170℃热处理2 h的交联聚合物的玻璃化转变温度(T_g)提高40℃. TGA数据显示接枝后的聚合物的5%热失重温度提高40~50℃, 证明其发生交联反应. 结果表明, 新型含萘可交联聚芳醚酮具有热固性树脂的耐溶剂和耐高温特性, 进一步拓宽了聚芳醚酮的应用前景.     

一种杂环磺化聚芳醚腈酮质子交换膜材料的合成及表征

用含二氮杂萘酮结构类双酚DHPZ,3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氟二苯酮,2,6-二氯苯腈以及4,4′-二氟二苯酮,通过缩合共聚合反应合成了一系列不同磺化度、高分子量的磺化聚芳醚腈酮.聚合物特性粘数为0·58~2·0dL/g.用红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)表征了聚合物结构.用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了聚合物的耐热性能,研究表明其玻璃化温度(Tg)可达352℃,5%热失重温度大于500℃.以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,溶液浇铸法制备了聚合物膜,并测定了膜的溶胀率以及质子交换能力.结果表明,与Nafion膜相比,磺化聚芳醚腈酮膜在相同的质子交换能力条件下,溶胀率显著降低.     

二甲基取代杂环联苯聚芳醚的合成与性能

由自制的二甲基取代类双酚4-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DM-HPPZ)单体和4,4'-二氟二苯酮、4,4'-二氯二苯砜进行亲核缩聚反应,制备了一类新型的二甲基取代聚芳醚酮、聚芳醚砜及其共聚物聚芳醚砜酮树脂材料.在适宜的聚合条件下,获得了高分子量的聚合物,其特性粘度为0.44～0.75DL·g^-1.利用DSC和TGA研究了聚合物的耐热性能,结果表明,新型聚芳醚玻璃化温度高(568～595K),耐热稳定性好(5%热失重温度大于416℃);拉伸强度为45.4～85.0MPa,力学性能优良.新型聚芳醚在氯仿、DMAc等极性有机溶剂中可溶解并浇铸得到透明、韧性高的薄膜.共聚物结合了聚醚酮好的力学性能和聚醚砜高的耐热性的特点,因此综合性能更佳.     

新型含硼聚芳醚酮的制备、性能及在偶氮聚芳醚酮合成中的应用

利用双酚A型聚芳醚酮与联硼酸频哪醇酯在[Ir(COD)Cl]2和4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶催化下反应,制备了新型含硼酸酯双酚A型聚芳醚酮,通过控制联硼酸频哪醇酯的投入量来实现硼酸酯的定量引入.再经过高碘酸钠作用得到含硼酸双酚A型聚芳醚酮,最后,通过高效Suzuki-Miyaura反应将偶氮定量引入到聚芳醚酮主链.利用核磁共振(1H NMR)确定了聚合物的结构,利用凝胶渗透色谱(GPC)确定了聚合物的分子量,利用差示扫描量热分析(DSC)和热失重分析(TGA)研究了聚合物的热性能,利用紫外-可见光谱(UVVis)研究了偶氮聚芳醚酮的光谱学性能.     

4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜/1,4-二苯氧基苯/对苯二甲酰氯三元共缩聚物的合成与表征

通过加入第三单体4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜与1,4-二苯氧基苯(DPB)和对苯二甲酰氯(TPC)进行三元无规共聚,合成了一系列分子主链带砜基和主链芳环上含甲基侧基的聚(芳醚砜醚酮酮-co-醚醚酮酮)共聚物,并用FT-IR、DSC、WAXD和TG对其进行了表征.结果表明,共聚物的玻璃化转变温度随着第三单体摩尔含量的增加而逐渐升高,熔融温度则逐渐降低,当其摩尔含量为10%~30%时,共聚物具有优良的耐热性能及耐溶剂、耐酸碱性能.     

聚芳醚酮树脂的分子设计与合成及性能

聚芳醚酮树脂是20世纪发展起来的重要特种工程塑料.因其优良的耐热、耐腐蚀、耐摩擦及生物相容性好等特点,在国防军工、武器装备、航空航天、电子、汽车、机械、石油工业、核能及理疗卫生等高技术领有广泛的应用.此类材料大都采用双酚单体和双氟单体通过A2+B2型亲核缩聚反应制备.这类聚合物的分子结构对材料的性能影响较大,一般情况下分子链由醚、酮、苯三元规整结构构成时,聚合物为半结晶态;然而,当分子结构中存在侧基或其他非规整结构往往破坏聚合物的结晶结构,聚合物呈现无定型态.半结晶聚芳醚酮聚合物具有非常优异的耐热、耐化学稳定性一般作为结构型材料使用;无定型聚芳醚酮具有良好的加工性能,并且可进行一些功能化成为一类优异的功能型材料.本文从结构与性能关系出发,介绍了聚芳醚酮树脂种类,聚芳醚酮树脂的发展历程及合成方法;探讨了聚芳醚酮材料结构与性能关系;总结了功能性聚芳醚酮材料的前沿进展;最后结合实际展望了聚芳醚酮的应用发展方向.     

侧链含苯甲酰基的芳醚型苯并噁嗪树脂的合成、热稳定性和机械性能研究

报道一种新型的侧链含苯甲酰基的芳香醚型苯并噁嗪单体L-1.这种单体熔点低(125℃)、易溶于普通的有机溶剂.该单体在加热时发生开环聚合,聚合物表现出较高的热稳定性,在氮气中5%的重量损失温度达380℃,在800℃下的残炭率为66%.聚合物也表现出较好的力学性能,用其粘合的两片铝板的层间剪切强度可达6.5 MPa.相反,不含苯甲酰基的芳香醚型苯并噁嗪L-2,其聚合物在氮气中5%热重损失温度、800℃下残炭率和剪切强度分别为322℃,43%和4.7 MPa.可见,芳香醚型苯并噁嗪分子结构中引入大体积的苯甲酰基,可显著地提高树脂的性能.这种新型苯并噁嗪树脂,可望用作纤维增强复合材料基体树脂和金属粘合剂等.     

4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜/1,4-二苯氧基苯/对苯二甲酰氯三元共缩聚物的合成与表征*

通过加入第三单体4,4'-二(2-甲基苯氧基)二苯砜与1,4-二苯氧基苯(DPB)和对苯二甲酰氯(TPC)进行三元无规共聚,合成了一系列分子主链带砜基和主链芳环上含甲基侧基的聚(芳醚砜醚酮酮-co-醚醚酮酮)共聚物,并用FT-IR、DSC、WAXD和TG对其进行了表征.结果表明,共聚物的玻璃化转变温度随着第三单体摩尔含量的增加而逐渐升高,熔融温度则逐渐降低,当其摩尔含量为10%～30%时,共聚物具有优良的耐热性能及耐溶剂、耐酸碱性能.