苯乙炔封端的可交联含氟聚芳醚的合成及性能

从光电集成器件对于材料性能的需要出发 ,我们相继合成了一系列可溶性的含氟聚芳醚和聚芳醚酮[1～ 5] .为了满足器件的多层化制备过程以及使器件成型后具有优异的性能 ,本文在间三氟甲基苯取代的聚芳醚 (1 1 F- PAE)中引进可交联的苯乙炔端基 ,合成了可热交联的高含氟量聚芳醚 ,并对其性能进行了初步研究 .1　实验部分1 .1　试剂与仪器　 4-苯乙炔苯酚 (PEP)按文献 [6 ]方法制备 ;3 -氟甲基苯代对苯二酚 (3 F- PH)按文献[2 ]方法制备 ;十氟联苯 ,Aldrich公司 ,99%;无水碳酸钾 ,A.R.级 ,天津化学试剂厂 ;甲苯 ,A.R.级 ,北京化工厂 ;N-…     

含氮杂环聚芳醚酮三元共聚物的性能

聚芳醚酮是一种新型热塑性耐高温高分子材料,具有优异的力学性能、电性能、抗辐射性能等,特别适合作高性能复合材料的基质及超级工程塑料,关于聚芳醚酮已有多篇文章报道,而基于C-N偶合反应合成的聚芳醚酮报道甚少^[1],我们曾报道含氮杂环聚醚酮酮PPEKK的合成^[2].本文以1,4-二(4-氯代苯甲酰基)苯,4,4′-二氟二苯酮及4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂 萘-1-酮为原料,合成了主链中含有C—N键的新型含氮杂环聚芳醚酮三元共聚物 (PPEKEKK),对共聚物的结构和性能进行了表征.     

反应型共聚醚酮酮及其关环产物的合成与表征

自从 8 0年代初英国ＩＣＩ公司[1] 将以 4,4′ 二氟二苯酮和氢醌为单体经溶液亲核取代反应合成的聚醚醚酮 (ＰＥＥＫ)投放市场以来 ,聚芳醚酮作为一类新型耐热高分子材料备受瞩目 .由于这类材料具有优异的绝缘性、良好的机械性能、自熄性以及高的耐辐射性等 ,在微电子和航天航空等高科技领域中广泛应用 .为了克服已工业化品种因为高的结晶性带来的难溶解、难溶融、难加工的缺点 ,90年代人们将目光投向合成无定形、可溶解的新型聚芳醚酮 ,比较成功的方法有[2～ 7] :( 1 )在分子主链中引入柔性基团 ;( 2 )采用不对称单体以减小聚合物的结晶性 …     

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.     

含氟侧基聚芳醚酮的合成与表征

聚芳醚酮具有优异的化学、物理和机械性能 ,被广泛用于结构材料、高分子膜、航空航天和电子工业中所需的涂敷材料 [1,2 ] .传统的聚芳醚酮由于主链的规整性和刚性 ,使其难熔难溶 ,给加工和应用带来一定的困难 .许多研究者对其进行了大量的改性研究 [3,4 ] .氟元素具有较强的电负性 ,尺寸较小 ,可以形成强化学键和具有较好的电性能等 ,使其在化学物质的分子设计中成为极有价值的取代基 .含氟聚合物可以影响聚合物的溶解性、阻燃性、热稳定性、玻璃化转变温度、颜色、结晶性、介电常数和吸水性等性能 [5,6 ] .为了改善聚芳醚酮的溶解性、结晶…     

双邻位甲基取代的聚芳醚酮合成与表征

两种单体 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基二苯酮 (o M2 DPOBP)和 2 ,2′ ,6 ,6′ 四甲基 4 ,4′ 二苯氧基三苯二酮 (o M2 DPOTPDK) ,分别与对苯二甲酰氯 (TPC)和间苯二甲酰氯 (IPC)低温亲电溶液缩聚 ,合成了 4种含双邻位甲基侧基聚醚酮醚酮酮 (DM PEKEKK和DM PEKEKMK)及含双邻位甲基侧基聚醚酮酮醚酮酮 (DM PEKKEKK和DM PEKKEKMK)聚合物 .用FT IR、1 H NMR、DSC、TGA、WAXD等方法对聚合物进行了表征 ,研究了聚合物的溶解性能 .结果表明 ,该 4种聚合物具有较高的玻璃化转变温度 ,良好的热稳定性和优良的溶解性能 .     

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.     

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.     

甲基取代的聚芳醚酮酮酰亚胺树脂的合成与性能

N,N′-(4,4′-二苯甲烷)-二偏苯三甲酰亚胺酰氯(DIDC-M)与4,4′-二(2-甲基-苯氧基)三苯二酮(o-Me-DPOTPDK) 进行低温溶液共缩聚,制备了甲基侧基取代的聚芳醚酮酮酰亚胺(o-Me-PEKKI)聚合物.用FT-IR,1H-NMR,DSC,TG 和WAXD对聚合物的结构和性能进行了表征.研究表明:聚合物为非晶态结构;具有较高的玻璃化转变温度(Tg:241 ℃)和较好的耐热性能(Td:487 ℃);能溶解于间甲酚、NMP、氯仿、四氯乙烷等有机溶剂中.     

聚芳醚酮类聚合物晶体结构醚酮等效性的研究

半结晶的聚芳醚酮类聚合物 ( PAEKs)因其性能优异而在机械、航天等高技术领域中得到广泛应用 .有关其晶体结构的研究亦有许多文献报道[1～ 11] ,而醚基与酮基在晶体结构方面是否等效一直存在争议 .虽然醚酮等效性的观点已被广泛接受 [4～ 8] ,但对于聚合物主链中含联苯基团的 PAEKs的醚酮等效性的研究则复杂得多 .文献 [1 ]报道醚酮等效性在主链含有联苯基团时不再成立 .本文首次发现醚酮等效性在主链含有联苯基团时在适当条件下仍可成立 ,并对聚芳醚酮类聚合物晶体结构的醚酮等效性问题进行了系统阐述 .1　实验部分　　样品联苯聚醚酮 …     

新型含环氧端基聚芳醚酮的合成及表征

以 4,4′ 二氟二苯酮和 4 (4 羟基苯基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 酮经亲核取代逐步聚合制得含二氮杂萘酮结构的聚芳醚酮低聚物 ,再与环氧氯丙烷反应制得了所需分子量的含环氧端基的聚芳醚酮 (E PPEK) .用FT IR和1H NMR表征了分子链结构 ,并测定了聚合物的玻璃化转变温度Tg 和溶解性 .     

芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物的合成与性能

以双酚芴、双酚A型二氮杂萘酮、二氟二苯酮和二氟二苯酮磺酸钠为原料, 通过调整4种单体的比例以及加料顺序控制缩聚反应, 制备了一系列具有不同离子交换容量的含芴和二氮杂萘酮联苯单元的嵌段聚芳醚酮, 简称芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物. 采用黏度测试、傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)、氢谱(1H NMR)和热失重(TGA)等分析方法, 对不同结构的芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物的分子量、结构及热稳定性进行了表征. 实验结果表明, 采用控制缩聚法能够制备出不同离子交换容量的高分子量芴-氮杂萘酮-聚芳醚酮离聚物, 该系列离聚物具有良好的热稳定性. 对该系列离聚物膜进行了抗氧化性、水解稳定性、吸水率、耐醇性、离子交换容量和质子传导率测试. 测试结果表明, 该系列离聚物具有良好的抗氧化性、水解稳定性、耐醇性、质子传导率和适当的吸水率.     

新型可溶性聚芳醚酮的合成与表征

聚芳醚酮是一类具有独特的耐热性、耐疲劳性、耐辐射性、化学稳定性、阻燃性和介电性等诸多优异性能的工程塑料 ,广泛应用于航天、军事、电子、信息、核能和精密仪器等领域[1,2 ] .具有不同性质并有不同应用特性的聚芳醚酮的研究已有报道 [3～ 8] .将甲基、苯基和叔丁基等不同取代基引入到聚芳醚酮中可提高溶解性 ,改善加工性能 ,其中引入一些功能型侧基也可实现聚芳醚酮的功能化 .我们合成了一种含甲苯取代基的新型聚芳醚酮 ,大侧基的引入含影响到玻璃化转变温度 ( Tg)、结晶性和介电性能 ,可改善溶解性、成膜性及加工流动性等诸多性能 .…     

可交联聚醚醚酮酮交替共聚物的合成与热交联研究

聚芳醚酮类特种工程塑料以其优异的机械性能、热稳定性、耐溶剂、耐辐照等特性在运输、航空航天、军事、电子、信息、核能等领域得到了广泛应用_{[1].聚醚醚酮的玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)分别为416和607 K,其长期使用温度为513 K,而其热分解温度在800 K以上,是热稳定性较好的聚合物之一.为了满足一些特殊需求,人们通过在聚芳醚酮的主链中引入刚性结构链,提高其主链的刚性程度,从而提高其T g和Tm,进而提高其使用温度[2～4].文献[5]报道的新型聚芳醚酮的T g和T m最高可达482和742 K,采用常规方法进行加工难度较大.为了在不提高加工温度的前提下提高聚芳醚酮类材料的使用温度,我们已成功地在聚醚醚酮的主链中引入可交联的硫醚结构,得到使用温度更高的可控交联聚醚醚酮材料,其可利用热塑性材料的加工方法进行加工,加工温度与聚醚醚酮相同,交联后的材料具有热固性材料的使用特性[6,7].为了拓宽可交联聚芳醚酮材料的种类,本文合成了一种类新型的可交联型聚醚醚酮酮材料,并对其热交联性能进行了研究.}     

含羧基侧基聚芳醚酮树脂的合成与表征

以偏苯三甲酸酐酰氯(TAAC)、1,4-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(p-EKKE)为单体,无水AlCl3、二氯乙烷(DCE)及N-甲基吡咯烷酮(NMP)为催化溶剂体系,通过低温溶液缩聚合成了含羧基侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-A)树脂.用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振(1H-NMR)、广角X射线衍射(WAXD)、热失重(TGA)、差热示差扫描(DSC)等技术对聚合物的结构与性能进行了表征,测定了聚合物的对数比浓黏度、酸值及溶解性能.结果表明:非晶聚集态PEKKEKK-A树脂具有较高的玻璃化转变温度和热分解温度及优良的耐化学腐蚀性.     

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.     

燃料电池质子交换膜用新型磺化聚芳醚酮的合成和性能表征

报道了一种新型磺化聚芳醚酮材料的合成方法, 通过引入取代基对聚芳醚主链进行保护，用氯磺酸直接磺化方法在聚芳醚酮高分子侧基上引入磺酸功能基, 实现了聚合物磺化结构的可控定位合成, 得到了稳定性较好的磺化聚芳醚酮. 通过核磁共振(NMR)、 热重(TG)和凝胶渗透色谱(GPC)等分析方法对其结构及性能进行了表征. 用溶液浇膜法制备了质子交换膜, 考察了膜的各种性能, 并与商用Nafion膜进行了比较, 其导电性、 热稳定性和吸水性远优于Nafion膜, 抗氧化性、抗水解性和机械强度也达到了较高的指标.     

PPEKK/PEI共混物的相容性及拉伸性能

作为相容体系 ,聚芳醚酮与聚醚酰亚胺 (ＰＥＩ)共混物体系的研究受到了研究者的重视[1～ 4] .由于现在已商品化的聚芳醚酮基本上都是半结晶型聚合物 ,所以有有关无定型聚芳醚酮与聚醚酰亚胺共混物的研究鲜见报道 .含二氮杂萘酮结构聚芳醚酮酮 (ＰＰＥＫＫ)是一种新型耐高温聚合物 ,相比于已经商品化的各种聚芳醚酮 ,ＰＰＥＫＫ除具有优异的综合性能外 ,它最大的特点表现在以下两方面 ,ＰＰＥＫＫ耐热性突出 ,玻璃化转变温度 (Ｔｇ)为 2 4 5℃左右 ,远高于各种商品化的聚芳醚酮 ;ＰＰＥＫＫ为无定型聚合物 ,易溶于多种有机极性溶剂 ,大大的扩…     

可紫外光交联氟代聚芳醚的合成及性能研究

以丙酮酸、苯甲醚为原料合成了1,1-双(4-甲氧基苯基)(BMPE)乙烯单体,并通过去甲基反应得到了含可交联基团的二酚单体1,1-双(4-羟基苯基)乙烯(BHPE),并且用核磁共振、飞行质谱及元素分析表征了单体的结构,DSC测试了单体的熔点.并将BHPE与全氟联苯(DFBP)在氟化钾和氢化钙的催化作用低温下进行缩聚反应,得到了一种可紫外辐照交联的氟代聚芳醚.通过核磁共振证明了所合成的单体以及聚合物的结构,凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合物的分子量.傅立叶变换红外光谱分析了聚合物紫外辐照下的交联反应.所合成的氟代聚芳醚在室温下可溶于氯仿、四氢呋喃等有机溶剂,紫外交联后不溶于任何有机溶剂.且合成的聚合物具有良好的热稳定性能(玻璃化转变温度为160℃,交联后的5%热失重为465℃).     

具有液晶性新型聚芳醚酮的合成与表征

通过联苯二酚(介晶基元)、取代对苯二酚(破坏结晶基元)与4,4'-二氟二苯酮的亲核取代反应合成了一系列具有液晶性的新型聚芳醚酮,采用DSC、PLM和WAXD等方法对聚合物的研究表明:联苯含量为70%时聚合物表现为向列相,联苯含量为50%时聚合物出现近晶相,在外力场作用下,向列相液晶容易形成明暗交替的条带织构.