环醚聚合化学与进展

本文综述了三元、四元及五元环醚单体的开环聚合机理(包括正、负离子及配位聚合)以及聚醚与共聚醚的制备与应用。     

用于直接甲醇燃料电池的侧链型磺化聚芳醚酮/聚乙烯醇交联膜的制备与性能研究

以高磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮(S-SPAEK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混的方法在120℃下制备了PVA含量不同的S-SPAEK/PVA交联膜.红外光谱图表明S-SPAEK聚合物中的磺酸基团与PVA中的羟基反应生成酯键而形成共价交联.通过对交联膜的性能测试发现PVA的引入明显降低了膜的甲醇渗透系数,改善了膜的溶胀性,提高了膜的保水能力.S-SPAEK/PVA(85/15)交联膜水的脱附系数从S-SPAEK的3.1×10-8 cm2/s降低到2.9×10-9 cm2/s.在25℃和60℃时S-SPAEK/PVA(85/15)交联膜的甲醇渗透系数分别为2.6×10-7cm2/s和3.9×10-7cm2/s,明显低于相同温度下的纯S-SPAEK膜的8.1×10-7cm2/s与14.5×10-7cm2/s,而其质子传导率虽然有所下降,但是在25℃和80℃时分别达到了0.055 S/cm和0.083 S/cm,能够满足直接甲醇燃料电池(DMFCs)对质子交换膜的要求,有望在DMFCs中得到应用.     

聚芳醚酮大环化合物的核磁共振谱解析

利用一维ＮＭＲ方法研究了新型聚芳醚酮大环化合物的影响，用二维同核＾１Ｈ－＾１Ｈ ＣＯＳＹ和＾１３Ｃ－＾１Ｈ ＣＯＳＹ实验方法以及类似物质标准谱图的比较，对一维ＮＭＲ谱峰进行了归属。     

含苯乙炔基的可交联聚芳醚酮交替共聚物的合成与热性能

以耐高温高性能树脂-聚芳醚酮作为研究对象, 从改善材料的加工工艺性及提高材料的使用温度出发, 对含有苯乙炔基的交替共聚物进行了系统研究. 实验结果表明, 该系列聚合物固化前具有较好的溶解性, 固化过程中显示出较好的热稳定性, 固化后具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性与热氧稳定性, 且降低聚合物的分子量没有对固化物的热性能产生明显影响, 在高性能复合材料基体树脂方面具有潜在的应用价值.     

含氟聚芳醚酮的合成与性能研究

研究了含氟基团的引入对聚醚醚酮(PEEK)的介电常数、溶解性、结晶性和力学性能等的影响.结果表明,这种含氟聚芳醚酮在保持PEEK良好机械性能的条件下,介电常数达到2.7,且频率依赖性小,成膜性能好,成本比相应的含氟PI低5～10倍,有望成为一种极有实用价值的电子封装材料.同时利用合成的含氟单体合成了一系列不同-CF₃取代基含量的聚芳醚酮共聚物,研究了聚芳醚酮共聚物的介电常数与聚合物结构单元中-CF₃取代基含量的关系.结果表明,聚芳醚酮共聚物的介电常数随聚合物结构单元中-CF₃取代基含量的增加而线性降低.     

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.     

含氨基聚芳醚酮/磺化聚芳醚酮砜中高温质子交换复合膜的制备与性能研究

以自制的高磺化度磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和含有氨基的聚芳醚酮(Am-PAEK)为原料,通过共溶剂涂膜法制备了不同重量比例的Am-PAEK/SPAEKS复合膜.通过高温(160℃)处理使氨基和磺酸基团在复合膜内形成交联,制得交联型复合膜.复合膜的热性能、尺寸稳定性、阻醇性能有所提高,而且交联型复合膜中的Am-PAEK/SPAEKS-C-3质子传导率在120℃时达到了0.0892 S/cm,高于在相同测试条件下SPAEKS膜的0.0654 S/cm和Nafion膜的0.062 S/cm,而其甲醇渗透系数在25℃时达到0.14×10-6cm2/s,低于SPAEKS膜的0.85×10-6cm2/s和Nafion膜的2×10-6cm2/s.实验结果表明,Am-PAEK/SPAEKS交联型复合膜有望在中高温质子交换膜燃料电池中得到应用.     

新型多芳环取代杂萘联苯型聚芳醚酮的合成

随着高新技术的发展，对高性能特种工程塑料的需求日益剧增，对材料的综合性能特别是耐热性提出了更高的要求。聚芳醚酮是一类综合性能优异的高性能工程塑料，研究开发耐热等级更高的新型聚醚酮已成为高分子材料与工程领域的研究热点之一［１，２］。二氮杂萘联苯酮酚是本...     

磺化聚芳醚醚酮的热分解

本文用高分辨裂解色谱-质谱法研究了磺化聚芳醚醚酮的热分解过程,分离和鉴定了主要热分解产物;考察了磺化度和温度对热解产物分布的影响。发现磺化聚芳醚醚酮有两个热分解阶段。用分步裂解并结合动力学分析,讨论了其热分解机理。     

酞侧基聚芳醚砜和聚芳醚酮的相容性

本文报道注射级酞侧基聚芳醚砜(PES-C)和聚芳醚酮(PEK-C)共混试样的玻璃化转变行为和部分力学性能的研究结果。并讨论共混工艺对相容性的影响。 PES-C和PEK-C树脂均由中国科学院长春应用化学研究所徐州工程塑料厂合成,在三氯甲烷中的比浓粘度ηsp/c(20℃)分别为0.45和0.47。将粉状树脂在GH-100Q高速搅拌器内按配方混合,并在烘箱内干燥后,用SHJ-30双螺杆挤出机在320～350℃(物料温度)挤出造粒。     

基于乙炔基-苯并噁嗪单元双重交联反应的聚酰亚胺树脂的制备与性能

为开发可低温固化的聚酰亚胺树脂, 通过分子结构设计将苯并噁嗪单元引入聚酰亚胺树脂中, 合成了含苯并噁嗪单元及乙炔基封端的双官能化新型聚酰亚胺预聚体(PIBzA). 经高温处理, 苯并噁嗪单元发生开环交联, 同时, 乙炔基端基发生三聚成环反应, 从而在固化树脂中形成双重交联网络结构. 苯并噁嗪单元的引入使聚酰亚胺树脂最快固化反应温度降低约32 ℃, 有效降低了固化温度. 同时, 苯并噁嗪单元的引入未大幅度降低树脂的耐热稳定性, 其玻璃化转变温度(T_g)介于266~290 ℃之间, 5%热失重温度(T_d,5%)接近500 ℃, 依然可以满足耐高温复合材料的应用需求. 此外, PIBzA固化树脂具有低介电特性, 其介电常数k介于2.3~3.0, 介电损耗介于0.002~0.008, 可满足透波复合材料及先进微电子封装材料的应用需求.     

聚磷酸酯的合成及其释药性能研究

以三异丁基铝为引发剂研究了２－氢－２－氧－１，３，２－二氧五环磷酸酯的开环聚合反应。聚合产物经氯化、水解，获得了一种新型的交联聚磷酸酯。用交联聚磷酸酯为载体，采用单植片和夹心片的方法式，对左旋－１８－甲基炔诺酮进行了控制释放研究。     

含有三氟乙烯基芳基醚侧基的聚丙烯酸酯的合成与表征

研究了聚丙烯酸酯侧基上引入三氟乙烯基芳基醚结构单元的方法. 首先, 合成了含有三氟乙烯基芳基醚侧基的丙烯酸酯单体, 然后通过原子转移自由基聚合实现了该单体的均聚和无规共聚, 得到了含有三氟乙烯基芳基醚侧基的聚丙烯酸酯聚合物, 聚合物的分子量分布较窄. 通过控制共聚投料比, 可以得到具有不同含量三氟乙烯基芳基醚侧基的无规共聚物.     

CuI-catalyzed Synthesis of Aryl Thiocyanates from Aryl Iodides

Aryl thiocyanates are important compounds not only for their interesting biological properties, but also because of their use as a versatile starting material for many sulfur- containing aromatic compounds, including sulfonyl cyanides, sulfonic acids, sul…     

均苯型聚酰亚胺模塑粉的制备与性能

用含有扭曲非共平面结构的二胺1,3-二(3-氨基苯氧基-4'-苯酰基 )苯(BABB)与均苯四甲酸二酐(PMDA)缩聚制备了具有3种不同分子量的均苯型热塑性聚酰亚胺模塑粉, 并研究了其组成、 聚集态结构、 熔体黏度、 稳定性和热性能, 将模塑粉模压成型后进行机械性能测试. 结果表明, 引入柔性的二胺, 模塑粉的玻璃化转变温度(T_g)与传统的均苯型聚酰亚胺相比明显下降, 熔体黏度大幅度下降, 且具有良好的熔体黏度稳定性. 同时, 均苯四甲酸酐的存在保证了该模塑粉具有优异的热稳定性和优异的机械性能及较低的吸水率.     

芳甲酸氰基芳甲酯的合成

芳甲酸氰基芳甲酯是重要的有机合成中间体,其现有合成方法采用剧毒氰化物为氰源来合成。 本研究以K₄[Fe(CN)₆]为绿色氰化试剂,芳酰氯为原料,采用一锅两步反应合成芳甲酸氰基芳甲酯。 通过改变第二步反应温度、反应时间、硼氢化钠和催化剂的用量获得最佳反应条件,以61.7%~80.3%的产率合成了10种芳甲酸氰基芳甲酯(2a~2j),产物结构通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(NMR)分析确认。 根据实验结果,提出了可能的反应机理。 该法避免了对剧毒氰化剂的使用,具有产率高、操作简单、后处理方便等优点。     

化学改性氧化石墨烯交联的聚酰亚胺气凝胶

聚酰亚胺(PI)气凝胶是一类密度低、机械性能好、隔热性能优异的多孔材料, 通常使用昂贵的化学交联剂进行交联. 氧化石墨烯(GO)是近年来广受关注的用于聚合物增强的纳米功能填料. 以前报道的PI/GO 复合材料多是纤维或膜的形式. 为了获得PI/GO 复合气凝胶, 本文采用化学改性氧化石墨烯(m-GO)替代1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯(TAB)等常规的交联剂, 使之与4,4'-二氨基二苯基醚(ODA)和3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)反应, 制得了m-GO交联的PI 气凝胶. GO的化学改性通过其与过量ODA在水热条件下反应实现. 通过扫描电子显微镜(SEM)研究了PI/m-GO气凝胶的微观结构. 分别通过氮气吸脱附测试、热重分析和热线法研究了m-GO对气凝胶的孔特性、热稳定性和热导率的影响. 测试结果表明, 所获得的PI/m-GO气凝胶保持了高的孔隙率、热稳定性和绝热性. 压缩测试结果显示, 与采用1.8% (质量分数, w)的TAB进行交联的PI 气凝胶相比,仅用0.6% (w)的m-GO交联所获得的气凝胶具有更高的比杨氏模量(杨氏模量/密度)、比屈服强度(屈服强度/密度)和更小的体积收缩率.     

Copper-Catalyzed Coupling of Thiourea with Aryl Iodides:The Direct Synthesis of Aryl Thiols

A general, economical and efficient protocol for the direct copper‐catalyzed coupling of thiourea with aryl iodides is developed and it will be potentially applied in large‐scale industry as a preferred process.     

聚硫醚醚酮(砜)芳香环状低聚物的合成与自由基开环聚合

在“拟高稀释”条件下,通过亲核缩聚反应高产率地合成了含硫醚键的芳香醚环状低聚物.应用核磁、GPC和激光质谱(MALDI-TOFMS)等手段对环状低聚物的结构进行了确认,并研究了环状低聚物的组分分布.聚硫醚醚酮环状低聚物在硫醚自由基的引发下进行快速熔融聚合,得到热稳定性很好的高分子量线性聚合物.     

4-苯乙炔苯酐封端聚酰亚胺树脂的合成与性能研究

使用3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)、3,4′-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)和反应性封端剂4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)合成了设计分子量为5000的系列苯乙炔基封端的聚酰亚胺低聚物,并使用XRD、DSC、TGA、FT-IR、DMA和流变仪等对低聚物的化学结构、热性能和熔体性能,固化后树脂的热性能和力学性能进行了测试.研究结果表明基于ODPA的低聚物具有低的熔体粘度和良好的熔体粘度稳定性,固化后的树脂具有很高的热失重温度,较高的玻璃化转变温度以及良好的力学性能尤其是高的断裂伸长率(>10%);基于BPDA的低聚物具有一定的结晶性,其结晶熔融温度与苯乙炔基固化交联温度相近,影响了材料的成型工艺性能.