含脂肪链聚苯并咪唑的合成及其气体透过性能

对含脂肪链聚苯并咪唑的聚合反应进行了比较系统的研究，在此基础上，合成了一系列含脂肪链聚苯并咪唑．以甲酸为溶剂，在减压下，制备了聚合物的均质膜．对聚合物的气体选择透过性能进行了研究，并从化学结构与气体透过性能关系的角度进行了讨论，发现同一聚合物对不同气体的透过系数符合一般玻璃态聚合物的规津；增加柔性链段中亚甲基数目，可提高聚合物的气体透过系数，降低分离系数；刚性链段中引入柔性基因，可增大气体透过系数；温度升高，聚合物的气体透过系数提高，分离系数一般下降．     

主链含硅聚芳酯的合成及气体透过性能的研究

以双［对－酰氯苯基］二甲基硅烷和酚酞、四溴酚酞以及双酚Ａ为原料，合成了三种主链含硅聚芳酯，并对聚合物相关的物理性质进行了表征，制成了均质透明的薄膜．采用低真空法测定这些聚合物对Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ４的气体透过速率，并计算出气体透过系数、扩散系数、溶解系数、分离系数．从气体透过性能与聚合物分子结构关系的角度，按照气体透过的溶解－扩散机制，对聚合物的气体透过性能进行了研究，而且着重讨论了聚合物的堆积密度对气体扩散系数的影响，以及聚合物主链中极性链段的百分含量对气体溶解系数和溶解选择性的影响。     

三甲基硅取代PPO和三苯基硅取代PPO及其气体选择透过性能

讨论了聚２，６－二甲基－１，４－苯撑氧（ＰＰＯ）与三甲基氯硅烷和三苯基氯硅烷的反应，合成了一系列取代含量不同的三甲基硅取代ＰＰＯ（ＴＭＳ－ＰＰＯ）和三苯基硅取代ＰＰＯ（ＴＰＳ－ＰＰＯ）．研究了取代基团不同和取代含量变化对聚合物的气体选择透过性能的影响，发现ＴＭＳ－ＰＰＯ的气体透过系数随三甲基硅取代量加大而增高，分离系数下降；ＴＰＳ－ＰＰＯ的气体透过系数和分离系数都随三苯基硅取代量的增加而下降，ＴＰＳ－ＰＰＯ与ＴＭＳ－ＰＰＯ的气体溶解系数相近，扩散系数差别较大．故二者气体透过系数的不同主要是由于扩散系数的差异．从化学结构与气体透过性能关系的角度来看，若在聚合物分子中引入有较小转动自由能的大基团，则有利于气体分子的扩散透过．     

由聚合物结构预测气体的透过性能

本文利用基团加和法,对20多种常见聚合物的自由体积和内聚能进行了计算。发现氧气和氮气在聚合物膜中的透过率与自由体积和内聚能的比值有直接关系。此比值越大,气体的透过率越大,透过率的对数与自由体积和内聚能的比值基本呈线性关系。据此,对未知聚合物可根据其化学结构,从已有的基团数据计算该比值,从而预测它对氧气和氮气的透过性能。     

温度对含硅聚酰亚胺膜气体分离性能的影响

合成了次联苯基型合硅聚酰亚胺（ＳＩＤＡ－ＢＤＡ），研究了其均质膜对Ｈ２，Ｏ２和Ｎ２的透过分离性能与温度的关系，随着温度的升高，气体的透过系数和扩散系数增大，而溶解系数和选择系数则降低，此外，我们还讨论了气体在膜中的透过活化能，扩散活化能和吸着热。     

三甲基硅取代PPO和三苯基硅取代PPO及其气体选择透过性能

讨论了聚２，６－二甲基－１，４－苯撑氧（ＰＰＯ）与三甲基氯硅烷和三苯基氯硅烷的反应，合成了一系列取代含量不同的三甲基硅取代ＰＰＯ（ＴＭＳ－ＰＰＯ）和三苯基硅取代ＰＰＯ（ＴＰＳ－ＰＰＯ）。研究了取代基团不同和取代含量变化对聚合物的气体选择透过性能的影响。发现ＴＭＳ－ＰＰＯ的气体透过系数随三甲基硅取代量加大而增高，分离系数下降，ＴＰＳ－ＰＰＯ的气体透过系数和分离系数都随三苯基硅取代量的增加而下降，ＴＰ     

聚(4-三甲基硅基)苯乙炔膜的气体透过性

合成了4-三甲基硅基苯乙炔(SPA)单体,采用核磁共振谱(1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其进行了表征.在Pd(PPh3)2Cl2和金属共催化剂催化下制备了聚4-三甲基硅基苯乙炔(PSPA).PSPA易溶于氯仿、甲苯等有机溶剂,成膜性较好,具有较高的强度和热稳定性.热重分析(TGA)表明其5%失重温度为300～310℃.PSPA膜对CO2气体透过系数达到848 Barrer,并具有较高的透过选择性,分离系数达到12.68,摆脱了"Robeson"上限的限制.     

三甲基硅烷基丙炔与五甲基二硅烷基丙炔共聚物膜及其气体透过性

研究了三甲基硅烷基丙块与五甲基二硅烷基丙块共聚物〔poly(TMSP-co-PMDSP)〕的成膜特点。poly(TMSP-co-PMDSP)膜的气体透过系数分别为:P_(O2):4×10~3～12×10~3,P_(N2):3×10~3～8×10~3和P_(CO2):2×10~4～4×10~4barrer,气体透过稳定性低,透过行为偏离第二Fick定律,过系数下降,其中溶解系数降低的比例远大于扩散系数的增加比例,在含有凝聚性气体的环境里,膜的气体透过出现表面吸附控制的特征。     

螺旋聚苯乙炔膜的制备及其气体透过性能

利用非手性((nbd)Rh~+[η~6-(C_6 H_5)B~-(C_6 H_5)_3])为催化剂,将3种手性苯乙炔单体与非手性苯乙炔单体按照不同的比例进行共聚,得到了高分子量的可溶苯乙炔共聚物。将得到共聚物利用溶剂挥发法进行制膜,然后采用圆二色光谱仪(CD)对共聚物的二级结构进行测试。结果表明:该膜对CO_2有优先透过性能,共聚物主链上形成单手性螺旋结构。     

含硅芳香二胺的合成及其聚酰亚胺硅氧烷的热性能

从ｐ－或ｍ－氯苯胺出发，经三步反应合咸位置弄构的四甲基［双（苯胺）］二硅氧烷和六甲基［双（苯胺）］三硅二氧烷，总产率为２５％．与芳香二胺和芳香四酸二酐共聚得聚酰亚胶硅氧烷．研究了共聚物在玻璃化转变区的热松弛行为．对位异构体的共聚物，其分子链段的构象熵大，运动较易．     

GAS SEPARATION PROPERTIES OF FREESTANDING FILM OF POLYANILINE

The gas separation properties of free- standing film of polyaniline (PANI) for gas pairs of He/N2, H_2/N_2. CO_2/N_2 and CO_2/CH_4 at room temperature were measured as a function of the protonation state. Variation of the gas permeabilities coefficient of PANI with an insulator to metal transition upon the protonation processes was observed, which might be due to a change in both gas solubility coefficient and diffusion coefficient with the protonation state.     

温度和压力对六氟二酐型聚酰亚胺的透气性能的影响

本文研究了温度和压力对五种六氟二酐（６ＦＤＡ）型聚酰亚胺膜对Ｈ_２、ＣＯ_２、Ｏ_２、Ｎ_２和ＣＨ_４五种气体透过性能的影响．在３０－１００℃区间，五种聚酰亚胺的透气系数与温度的关系均符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系式；在０．３－１．２ＭＰａ区间，压力对透气系数的影响很小．６ＦＤＡ－４，４＇－二氨基二苯酮（ＤＡＢＰ）和６ＦＤＡ－３，３＇－二甲基二苯甲烷二胺（ＤＭＭＤＡ）在１００℃仍然具有较大的透气选择系数，是比较好的气体分离膜材料．     

合成高分子膜透气速率的温度依赖性

近年来以气体选择性分离为目的的合成高分子膜的研究取得了巨大的进步。气体分离膜的两个基本性能参数是透气速率J及选择系数α。同一个膜,在较高温度使用时,往往是J值增大,α值下降,因此选择适当地操作温度,以便得到最佳的J-α搭配是很重要的。本文讨论了甲基硅橡胶(MSR)、天然橡胶(NR)、乙丙橡胶(EPR)、聚乙烯(PE)、聚(4-甲基戊烯-1)(TPX)等材料的均质膜或复合膜,在不同温度下的氧、氮透过速率,计算了各种膜材料的氧、氮表观透过活化能,并对其本质进行了探讨。     

新型芳香性螺双内酯聚合物的合成

以间二甲苯和多聚甲醛为原料合成了芳香性螺双内酯单体———５ ,５′ 二甲酰氯 ７ ,７′ 二氧 ２ ,２′ 螺双（ 苯并四氢呋喃） ,并通过常温溶液缩聚和界面缩聚合成了一系列聚酰胺和聚酯．研究了聚合物的核磁、红外光谱及其溶解性、热性能和聚酰胺薄膜的力学性能．含芳香性螺双内酯的聚酰胺在极性溶剂中具有良好的溶解性、高的热稳定性和一定的力学性能．     

溴代与氯代聚-4-甲基戊烯-1的化学组成及氯、溴原子性质与膜的透气性能的关系

聚-4-甲基戊烯-1(PMP)是一种半结晶性高聚物,主链结构为饱和碳-碳链,由于其大侧基的存在,高分子链间间隙较大,利于气体分子的扩散,因而其均质膜对氧气的透过系数比同样是碳-碳主链的聚乙烯约高一个数量级。 PMP有较高的强度,但在室温下很难溶于一般烃类溶剂中,前文已报道,在PMP结构中引入电负性较大的溴原子后明显地改善了其在有机烃类溶剂中的溶解性。 然而,     

共聚聚酰亚胺膜材料的合成及其气体渗透性能研究

以2,2′-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)作为二酐单体,1,3-苯二胺(mPDA)和2,6-二氨基甲苯(2,6-DAT)为二胺单体,采用溶液共缩聚方法合成了一系列新型共聚聚酰亚胺(6FDA-2,6-DAT/mPDA),该类聚合物均能溶于DMF、DMAc、NMP等极性非质子溶剂中,具有较好的成膜性.测试了H2、N2、O2、CH4、CO25种气体在6FDA-2,6-DAT/mPDA共聚聚酰亚胺致密膜中的渗透性能.结果显示,该系列共聚物具有优异的分离性能.在35℃,0.2 MPa下,H2/N2、O2/N2、CO2/CH4的分离性能均接近或突破Robeson上限.     

GAS PERMEATION OF SEGMENTED POLYURETHANES AND THEIR BLENDS WITH PVC

Film specimens of four segmented polyurethanes with different soft segments, namely polycaprolactone, polytetramethylene adipate, polytetramethylene oxide and polypropylene oxide, and their blends with PVC of different compositions were obtained by solution cast. The permeability of these films to O_2, N_2 and H_2 and their density were measured by using gas chromatography and technique of density gradient column. The polyether polyurethanes were found to have higher permeability than the polyester ones due to their low glass transition temperature and /or the low density value. The blends of PVC and polyether polyurethanes, especially the PPO-based polyurethane, are incompatible, and their permeability coefficient-composition dependence has the typical S-shaped curves. PVC is well compatible with the soft segments in its blends with polyester polyurethanes. For these blends the composition dependence of permeability is characterized by a negative deviation from the semilogarithmic additivity rule, and it is possible to prepare blends having T_g 20℃lower than that of PVC, but retaining its low permeability almost unchanged, results were discussed in according with the different approaches for the permeation behavior of compatible and incompatible blends.