新型聚芳醚腈的合成與表征.pdf

1、特種高分子聚芳醚腈具有優(yōu)異的耐熱性能、機(jī)械性能、阻燃性和潤滑性等,因此其應(yīng)用前景非常廣泛。本文從兩個(gè)方向出發(fā)合成幾種新型的聚芳醚腈,一是往聚芳醚腈分子主鏈結(jié)構(gòu)上引入酮基(-CO-)和砜基(-SO2-),二是往聚芳醚腈分子側(cè)鏈上引入磺酸基(-SO3H)或羧基(-COOH),并對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。
　　1.以2,6-二氯苯甲腈(DCBN)、4,4’-二氟二苯甲酮(DFBN)和雙酚A(BPA)為原料通過親核取代縮聚反應(yīng)合成一系列含酮

2、聚芳醚腈聚合物(PEKN),其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量通過FTIR、1H NMR與GPC進(jìn)行測試。此外,還對該聚合物的溶解性能、熱性能以及力學(xué)性能進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明,此類聚合物在一些常見的極性有機(jī)溶劑中表現(xiàn)出較好的溶解性能;該聚合物還具有較高的耐熱性能和熱穩(wěn)定性,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和5％的熱失重溫度分別在154~170℃與483~518℃變化;該聚合物的力學(xué)性能也比較良好,其拉伸強(qiáng)度位于76~100MPa之間。
　　2.以2,6-二氯

3、苯甲腈(DCBN)、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)和雙酚A(BPA)為原料通過親核取代縮聚反應(yīng)合成一系列含砜聚芳醚腈聚合物(PESN),其分子結(jié)構(gòu)和分子量分別通過FTIR、1H NMR與GPC進(jìn)行測試。該聚合物的溶解性能、熱性能與力學(xué)性能也被測試。研究結(jié)果表明,此聚合物具有良好的溶解性能,在室溫下能完全溶解于一些常見的極性有機(jī)溶劑中;該聚合物的耐熱性能與熱穩(wěn)定性也比較高,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和5％的熱失重溫度分別位于169~180℃與4

4、85~508℃之間;該聚合物還具有良好的機(jī)械性能,其拉伸強(qiáng)度在76~100MPa之間。
　　3.以2,6-二氟苯甲腈(DFBN)、2,5-二羥基苯磺酸鉀鹽(SHQ)和雙酚A(BPA)為原料通過親核取代縮聚反應(yīng)合成一系列磺化聚芳醚腈聚合物(SPEN),同時(shí)獲得其酸形式的薄膜(SPENH),它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)通過FTIR、1H NMR進(jìn)行測試。此外,還對該聚合物的特性粘度、溶解性能、熱性能、力學(xué)性能、吸水率、離子交換量和質(zhì)子電導(dǎo)率進(jìn)行了測

5、試。結(jié)果表明,該聚合物在一些常見的極性有機(jī)溶劑中表現(xiàn)出較好的溶解性能;SPENH聚合物具有較高的耐熱性和熱穩(wěn)定性,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和5％的熱失重溫度分別在189~245℃與328~378℃變化;SPENH薄膜的力學(xué)性能也比較好,其干膜和濕膜的拉伸強(qiáng)度分別位于45~62MPa與23~45MPa之間;另外,SPENH薄膜在室溫和55％RH下還具有較好的吸水率和質(zhì)子電導(dǎo)率,且它們分別在9.7％~57.74％與2.47×10?5~1.71×10

6、?3s/cm之間。
　　4.以2,6-二氟苯甲腈(DFBN)、2,5-二羥基苯磺酸鉀鹽(SHQ)和酚酞啉(PPL)為原料通過親核取代縮聚反應(yīng)合成一系列含羧基側(cè)基的磺化聚芳醚腈聚合物(SPEN-COOH),同時(shí)獲得其酸形式的薄膜(SPENH-COOH),并通過FTIR、1H NMR對其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。該聚合物的特性粘度、溶解性能、熱性能、熒光性能、吸水率、離子交換量和質(zhì)子電導(dǎo)率也被測試。結(jié)果表明,該聚合物在一些常見的極性有機(jī)溶劑中