含二氮杂萘酮联苯结构耐高温、可溶解嵌段聚芳醚酮的合成

从分子设计的角度出发,设计、合成了3种不同嵌段长度的耐高温、可溶解的嵌段共聚物PPENK-b-PEEKK,成功地将含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚酮PPENK链段与结构规整PEEKK链段进行结合.首先采用溶液聚合方法合成了羟基封端聚醚醚酮酮(PEEKK-OH)低聚物,并通过正交实验对聚合工艺进行了优化,获得了最优的合成条件.然后,采用一锅分步加料的方法,合成了PPENK-b-PEEKK嵌段共聚物.红外测试结果表明了共聚物的成功合成,广角X射线衍射(WXRD)测试结果表明3种共聚物均存在结晶结构.示差扫描量热仪(DSC)测试结果显示3种共聚物均只有一个玻璃化转变温度(Tg)(较PEEKK的Tg有较大的提升),且存在熔点,具有潜在的热成型加工性能.热重分析仪(TGA)测试结果表明,3种共聚物的Td5%、Td10%分别为491~510、523~530°C,800°C残炭为63%~65%,共聚物具有优异的热稳定性.溶解性测试结果显示,共聚物常温即可溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,加热可以促进其溶解,可作为基体树脂用于制备纤维增强复合材料.     

不同合成方法对杂萘联苯结构共聚芳醚腈结构和性能的影响

以联苯二酚(BP)和2,6-二氟苯甲腈(DFBN)为原料通过假高稀释的方式合成了2,2'-[[1,1'-联苯]-4,4'-二氧基]二[6-氟-苯腈]单体,进而与4-(4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)进行亲核取代逐步聚合反应,制得类似交替结构的共聚芳醚腈a-PPBEN.以BP、DHPZ和DFBN通过一步加料的方式,聚合得到无规共聚芳醚腈r-PPBEN.GPC结果表明,两种聚合方法均得到高分子量聚合物.利用红外、核磁、质谱、元素分析等手段对其结构进行了表征,结果与设计一致.DSC、TGA、DMA等测试表明,a-PPBEN比r-PPBEN具有更好的热稳定性,更高的玻璃化转变温度和更高的储能模量.偏光显微镜、XRD等测试表明,r-PPBEN有部分结晶,a-PPBEN则完全为无定型结构.扭曲非共平面的二氮杂萘酮结构的引入改善了聚合物的溶解性能,两种聚合物均能在常温下溶解于多种极性非质子溶剂.     

磷钨反应控制相转移催化剂的制备及表征

制备了三缺位Keggin型反应控制相转移催化剂[C7H7(CH3)3N]9PW9O34(记为Q9PW9),利用FT-IR、31P NMR、XRD和TG对催化剂进行了表征,并确定了反应的催化活性中心。 分析结果表明,催化剂Q9PW9在反应后其结构仍然得到了很好的保持,反应中形成的[C7H7(CH3)3N]9PW9O34 (O2)x活性中心使催化剂具有反应控制相转移功能。以H2O2水溶液为氧化剂,在氧化苯甲醇制备苯甲醛反应中,发现该催化剂具有良好的催化活性。当H2O2与苯甲醇的物质的量比为0.9时,苯甲醇的转化率为86.2%,苯甲醛的选择性≥99%。反应结束后催化剂以沉淀的形式析出,催化剂的回收率保持在86%左右。将催化剂循环使用三次,苯甲醇的转化率和催化剂的回收率均无明显变化,说明Q9PW9具有良好的稳定性。     

含二氮杂萘酮结构微孔聚合物的研究进展

微孔有机聚合物具有比表面积大、骨架密度低、结构多样、孔隙结构和功能易于调控的优势,在CO2的吸附和分离领域展现出了非常好的应用前景,成为近年来多孔材料领域的研究热点之一。二氮杂萘酮及其衍生物是一种非对称芳杂环结构,具有刚性、扭转和非共平面的结构特点,能够阻碍链的紧密堆砌,有效增加链间自由体积,从而有利于孔隙结构的形成。本文综述了以二氮杂萘酮结构为核心的共价三嗪基骨架材料和自具微孔聚合物的设计、合成及气体吸附分离性能的研究进展,研究结果表明,利用二氮杂萘酮结构可以构筑出具有较高比表面积的微孔有机聚合物材料,并且杂环结构可增加材料骨架与CO2分子之间的亲和力,从而改善材料在低压下的吸附分离性能;可通过灵活的结构设计和简便的原料制备方法,降低材料的制备成本,具有很好的潜在应用前景。     

含杂萘联苯结构聚醚酰亚胺共聚物的物理性能

二氮杂萘酮;含杂萘联苯结构聚醚酰亚胺共聚物的物理性能     

低功耗聚合物波导可调耦合器的优化设计

提出并研究了一种带隔热槽的马赫-曾德尔干涉结构聚合物波导可调耦合器。仿真分析了热光电极作用下有、无隔热槽的耦合器波导温度分布,表明设置隔热槽可以降低热光调谐所需的功耗。研究了铝电极作用下不同上包层厚度对光传输损耗的影响,确定了上包层厚度。根据隔热槽与电极之间距离对热光调谐功耗的影响,结合隔热槽对导波光模式的影响及波导制备工艺,确定了隔热槽的位置。最终设计的带隔热槽聚合物波导可调耦合器实现1～0的分束比所需功耗为2.20mW,是无隔热槽的47.4%。     

新型杂萘联苯型聚芳醚砜硐聚合物光子材料成膜和光学特性

对新型聚合物光子材料杂萘联苯型聚芳醚砜硐(PPESK)波导薄膜的成膜工艺进行了系统的研究。分析了溶剂吸水性对成膜质量的影响,并通过氮气保护的方法获得了具有良好均一性的波导薄膜,其厚度一致性可优于1%,折射率一致性优于0.03%。采用棱镜耦合技术测量分析了PPESK波导薄膜的折射率、双折射、热光系数等光学特性,测量得到该材料在1310 nm波长处的损耗小于0.24 dB/cm,在1550 nm波长处的损耗小于0.52 dB/cm,表明该材料是一类性能良好的聚合物光子材料。     

聚合物波导微环谐振器的无热化设计

从波导微环谐振器的谐振方程出发,推导出了波导微环谐振器的无热化条件和谐振波长温度依赖特性表达式,分析了硅衬底PSQ聚合物波导微环谐振器滤波功能的温度特性。通过选择合适的聚合物衬底来取代传统的硅衬底,可极大地减小聚合物波导微环谐振器的温度敏感性,给出了聚合物衬底选择的方法。研究结果表明,所设计的全聚合物波导微环谐振器,在温度从20～65℃范围内谐振波长漂移量最大值为-0.0085 nm,温度依赖波长漂移率最大值为-0.00090 nm/K,实现了无热化。     

主链含芳基均三嗪环结构杂萘联苯共聚芳醚腈的结构与性能

以含均三嗪环结构的双氟单体2,4-二(4-氟苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪与商用2,6-二氟苯腈为共聚单体,与具有扭曲、非共平面结构的4-(4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)经溶液亲核取代逐步聚合,合成了一系列主链含三芳基均三嗪环结构和二氮杂萘酮结构线性共聚芳醚腈(PPENPs),其特性黏数为0.65～1.02 dL/g;采用FTIR和1H-NMR证明了聚合物结构与设计一致.PPENPs的DSC曲线中只有一个玻璃化转变温度,在301～ 337℃之间,且随着分子链中三嗪环结构的增加而升高.N2气氛5％热失重温度在510℃以上,800℃残碳率大于60％.当共聚物中三嗪环含量低于50％时,在室温下可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和氯仿(CHCl3)等极性非质子溶剂中.其薄膜的拉伸强度为72 ～ 84 MPa,断裂伸长率为7.6％ ～11％,且随着分子链中三嗪环结构的增加而降低.     

3-取代和3,4-二取代噻吩的合成与表征

以噻吩、48% (m/m)氢溴酸水溶液、35% (m/m)过氧化氢水溶液、高纯氨、金属钠为原料合成了3-溴噻吩和3,4-二溴噻吩,3-溴噻吩和3,4-二溴噻吩分别以(dppp)NiCl2为催化剂合成了3-烷基噻吩和3,4-二烷基噻吩.3-溴噻吩以CuI, NaHSO4为催化剂合成了3-烷氧基噻吩,产率较高.并用核磁共振谱、质谱和元素分析方法进行了表征.