多酮基聚芳醚酮及其單體合成與性能研究.pdf

1、隨著高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高性能特種工程塑料的需求與日俱增，對(duì)材料的綜合性能特別是耐熱性提出了更高的要求。在聚芳醚酮類樹脂中由于酮基比醚鍵更具剛性，所以隨著聚合物分子主鏈中酮基比例的增加，其耐熱性也將進(jìn)一步提高。本文從分子設(shè)計(jì)出發(fā)，合成含多酮基結(jié)構(gòu)單元的芳二酰氯，并以此為單體合成系列主鏈含多酮基的聚芳醚酮聚合物，研究其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為開發(fā)綜合性能優(yōu)良的耐高溫?zé)崴苄詷渲捌涔I(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面

2、： 1．以甲苯和間苯二甲酰氯（IPC）為原料，經(jīng)傅－克?；磻?yīng)，制備高純度的1，3－二（4－甲基苯甲?；┍剑╥-DMBB）；以KMnO4/吡啶/水為氧化體系，將1，3－二（4-甲基苯甲酰基）苯（i-DMBB）氧化合成高純度的1，3－二（4－甲羧基苯甲?；┍剑╥-DMBA）；用氯化亞砜將羧基?；?，制得結(jié)構(gòu)新型的芳二酰氯1，3－二（4－氯甲?；郊柞；┍剑╥-DMBC）。原料改為甲苯和對(duì)苯二甲酰氯（TPC），以同樣方法制得1

3、，4－二（4－氯甲?；郊柞；┍剑╬-DMBC）。經(jīng)FT-IR、1H-NMR、元素分析及DSC分析表明：目標(biāo)產(chǎn)物具有預(yù)期的結(jié)構(gòu)和較高的純度，可作為高性能高分子材料聚芳醚酮（PEK）、聚芳酯（PAR）及聚芳酰胺的單體及改性劑。 2．以合成的芳二酰氯1，3/1，4－二（4．氯甲?；郊柞；┍剑╥/p-DMBC）為單體，將其分別與4，4’－二苯氧基二苯砜（DPODPS）、1，3－二（4－苯氧基苯甲?；┍剑╥-DPOPKK）、1，

4、4－二（4－苯氧基苯甲?；┍剑╬-DPOPKK）進(jìn)行低溫溶液共縮聚，合成系列主鏈含多酮基的新型聚芳醚酮。用FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA、WAXD等技術(shù)對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征，研究聚合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。結(jié)果表明：增加聚合物主鏈中酮基的含量可提高其耐熱等級(jí)，在合成的聚合物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg最高可達(dá)189℃、熔融溫度Tm最高可達(dá)403℃，同時(shí)，間位取代苯基及四面體砜基結(jié)構(gòu)的引入可適當(dāng)降低Tm、改善溶解性，為開發(fā)綜合性

5、能優(yōu)良的耐高溫聚芳醚酮類樹脂提供了依據(jù)；此外，聚合物中酮基比例的增大，使得其聚集態(tài)晶體結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，較易產(chǎn)生多晶型，在合成的聚合物中基本都存在FormⅠ和FormⅡ兩種晶型。 3．用差示掃描量熱法（DSC）及廣角X-射線衍射（WAXD）技術(shù)較詳細(xì)地研究了主鏈含多酮基的新型聚芳醚酮PEKKEKK-i-KK經(jīng)過不同條件處理后樹脂的結(jié)晶行為，從微觀角度探討聚芳醚酮類樹脂結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為聚芳醚酮類樹脂的加工成型和性能的關(guān)