聚2,5-呋喃二甲酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBFT)的合成与性能

以2,5-呋喃二甲酸(FDCA)、对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,钛酸四丁酯为催化剂,通过改变FDCA与PTA物质的量之比(0∶10~3∶7)及缩聚温度,采用直接酯化法来制备聚2,5-呋喃二甲酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBFT),并对其结构和性能进行了分析表征。通过对不同配比PBFT共聚酯的红外谱图进行结构分析,可以清晰地分辨出特征官能团(呋喃环和苯环上的碳碳双键、酯基、呋喃环)的标志峰;对PBFT共聚酯的特性黏度、DSC、TG等性能进行分析发现:随着FDCA含量的增加,PBFT共聚酯的特性黏度由0.8逐渐下降至0.4;共聚酯颜色加深;冷结晶温度Tcc增加,热结晶温度Tmc和熔点Tm下降;热稳定性能下降,热分解温度由357℃下降至277℃。     

聚酯类热致性液晶的合成与其反应性共混的热性能改性

以联苯二氯苄制备的对联苯二甲酰氯和1．6～已二醇为单体合成了热致型主链液晶高分子,并以此液晶高分子与对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在少量扩链剂双2-恶唑啉(BOZ)存在下进行反应性共混．探讨了单体摩尔比、反应温度、催化剂等因素对液晶合成的影响．利用红外光谱对对联苯二甲酸和聚酯液晶进行了表征,用DSC对聚酯液晶进行了热分析．研究了对反应性共混条件对共混物热性能的影响．结果表明,BOZ对酯交换的促进作用使玻璃化温度(Tg)升高,延长共混时间和提高共混温度使冷结晶温度(Tcr)升高,溶体结晶温度(Tmc)和熔点(Tm)下降。     

聚对苯二甲酸乙二酯催化剂的研究——Ⅵ 新催化稳定体系所得聚酯的分子量分布

对用两种不同催化体系合成的聚酯切片进行了分子量分布测定(GPC法)。结果表明,现生产采用的催化体系生产的聚酯分子量分布与新催化体系生产的聚酯分子量分布大体相同,这与两种体系所得聚合物纺制纤维的物理机械性能基本相同的结果完全相符。另外,对用新催化体系所合成聚酯切片出料过程中的头、中、尾部料进行了GPC分析。分析指出,头部料分布较宽,高分子量尾端表征值较大,而中、尾部料分布较窄,且峰值向低分子量部分偏移,但低分子量部分並未增加。文中对此结果进行了分析。     

2,3,5-三甲基氢醌、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸类聚芳酯液晶的研究

本文合成了一类以2,3,5-三甲基氢醌(TMHQ)、对苯二甲酸(TPA)、2,6-萘二甲酸(2,6-NDA)为基本共聚单体并加有少量聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的芳香共聚酯;研究了共聚酯的组成对溶解度、热性质、液晶性质、流变性质及晶体结构的影响。实验表明,共聚酯在某个温度范围内呈现向列型液晶的特征,其熔体粘度的切变依赖特性也证实了这一点。DSC 热谱和广角 X-射线衍射图分析证明,对某些组成,在共聚酯的分子链中存在着相应于 TMHQ-TPA 和 TMHQ-2,6-NDA 两种短嵌段结构。这是与非均相缩聚条件有关的。     

全芳液晶聚酯固相缩聚及其性能的研究

研完了用固相缩聚方法提高全芳液晶聚酯的分子量。以2,6-萘二甲酸,对/间羟基苯甲酸、双酚类单体为原料,经熔融酯交换合成低聚物,再以固相反应制备共聚酯。通过对共聚酯熔融指数的变化,探讨固相缩聚中反应时间和反应温度的效应,共聚酯分子结构和聚集态结构与固相缩聚反应速率的关系;并通过X-射线衍射分析,考察固相缩聚对聚酯结晶性的影响。得出全芳聚酯固相缩聚过程是一个由化学反应为主要控制,继而转化到物理扩散为主要控制的过程。     

含π-共轭平面取代基的苯乙炔螺旋聚合物的制备

设计并成功合成了一种含π-共轭平面取代基的苯乙炔单体,并通过核磁共振确定了单体的化学结构。以铑催化剂([Rh(nbd)Cl]2)为主催化剂,手性胺苯乙基胺((R)-PEA)为共催化剂的条件下对单体进行螺旋选择性聚合,成功制备了苯乙炔聚合物。通过凝胶渗透色谱测定了聚合物的分子量和分子量分布,并通过圆二色光谱图确定了聚合物具有单手性螺旋结构。     

利用ATRP法合成聚丙烯酰胺基偶氮苯

以丙烯酰胺基偶氮苯为单体,2-氯丙酸甲酯(MCP)为引发剂,CuCl/Me6TREN(三-[2-(二甲基氨基)乙基]胺)为催化体系,二甲基亚砜(DMSO)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,利用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB),考察其聚合反应动力学以及溶剂、温度对聚合反应的影响。结果表明:以DMSO为溶剂,单体转化率小于24%,聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,且Mw/Mn<1.5,其聚合速率比以DMF为溶剂的快,且聚合物的分子量高。90℃下聚合物的分子量比130℃的大。     

生物基2,5-呋喃二甲酸的绿色合成技术综述

生物基芳香二酸2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid, FDCA)有望部分替代石油基二酸对苯二甲酸(terephthalic acid, PTA)用于高性能高分子材料的合成.本文综述了从5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, HMF)、糠酸、呋喃、二甘醇酸、己糖二酸、 2,5-二甲基呋喃和2-甲基呋喃制备FDCA的各路线,并详细介绍了HMF的直接氧化法、多相热催化氧化法、光电催化氧化法以及糠酸羧基化、歧化、羰基化等策略合成FDCA.在比较了各路线优缺点的基础上,认为HMF路线和糠酸路线是FDCA规模化生产最有希望的路线,提出未来应在改进催化路线、简化反应工艺、提高分离效率、减少三废含量等方面进行更为深入的探索和研究.     

含氧化膦结构可溶性共聚芳酰胺的合成

以双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO),对苯二甲酸(TPA)和4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为原料,通过Yamazaki膦酰化法合成聚芳酰胺.研究了反应温度、单体浓度、反应时间和溶剂体系对聚合物相对分子质量的影响,并用红外光谱对合成聚合物进行了结构表征,合成的聚芳酰胺可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、间甲酚等有机溶剂.     

侧基含磷阻燃共聚酯/BaSO_4纳米复合材料的合成与性能研究

采用原位聚合法(in-situpolymerization),由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)、阻燃单体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-丁二酸(DDP)和纳米BaSO4制备了侧基含磷阻燃共聚酯/BaSO4纳米复合材料,对反应产物结构进行了表征.通过对产物燃烧和热稳定性的研究,发现产物具有良好的阻燃和耐熔滴性能.     

含偶氮苯结构聚酯的合成及性能

以间苯二甲酸为原料合成了5-[4-(乙氧基)苯基偶氮]-1,3-苯二甲酸二乙酯,分别与1,3-丙二醇、1,6-己二醇和聚乙二醇-400熔融聚合得到了3种新型含有偶氮苯结构的线型聚酯(P1～P3),采用IR、UV-vis1、H NMR、SEC和TG-DTA等对聚酯结构和性能进行了表征.聚酯(P1～P3)易溶于THF、CHCl3等有机溶剂,特性黏度分别为0.514 60、.463 9、0.565 7 dL/g,Mw分别为39 200、34 983、45 507 g/mol,5%失重温度分别为287、276、335℃.在365 nm紫外光照射下,聚酯(P1～P3)中偶氮苯结构发生反-顺异构化,在350 nm波长光激发下,聚酯(P1～P3)在398 nm附近发紫色光.     

聚苯乙烯大单体与甲基丙烯酸甲酯共聚合动力学研究

用阴离子活性聚合的方法合成了不同分子量的聚苯乙烯大单体。测定了大单体(M_1)-MMA(M_2)在AIBN引发下溶液共聚时的表观竞聚率,发现它们与大单体的分子量无关,但温度对r_(2,app)有很大影响、(r_(1,app)=0.70℃时r_(2,app)=0.32±0.07,75℃时r_(2,app)=0.53±0.13),这一现象与链增长过程中的扩散因素有关。进一步测定了两种单体的共聚速率、表观活化能与共聚物的分子量,测得了末端为甲基丙烯酸申酯的增长链与大单体的交叉增长反应速率。实验发现在较宽的转化率范围内,大单体的共聚速率与其在体系中的浓度无关,我们认为这种反常的动力学行为是由于大单体在溶液中的形态以及大分子链之间相互缔合所致。通过不同的方法测定了同样条件下台成的大单体与聚苯乙烯的分子量,间接证实大单体在稀溶液中以弱的缔合体形式存在。     

4-(三甲基硅基)苯乙炔单体的合成及其聚合物的制备

通过2种途径合成了4-(三甲基硅基)苯乙炔(SPA)单体,采用核磁共振谱(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)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poly(SPA).探讨了聚合物的成膜性.     

折线型水溶性荧光共轭聚合物m-PPEASO3Na的合成及其光学性质

合成了一种新的折线型水溶性荧光共轭聚合物m-PPEASO3 Na.该聚合物由单体3,5-二碘苯-1-丙氧基磺酸钠和单体9,10-二乙炔基蒽通过钯催化的Sonogashira偶联反应在单体苯环的间位连接(meta-linked)而制备.合成的聚合物利用1 H NMR、13 C NMR、红外光谱等手段进行了结构表征和分子量估测,并进一步测试了聚合物的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱,研究和讨论了溶剂的性质和组成的变化对折线型水溶性聚合物m-PPEASO3 Na分子构象变化以及荧光性质的影响,为其进一步在荧光传感领域的应用提供了实验依据.     

9,9-二[4-(4-羧基苯氧基)]苯基呫吨/对苯二胺/对苯二甲酸共聚酰胺的研究

采用Yamazaki聚合体系,以9,9-二[4-(4-羧基苯氧基)苯基]呫吨(BCPX)为第三单体,将其与对苯二甲酸(PTA)、对苯二胺(PPD)进行共缩聚反应,合成了一系列含呫吨结构的聚酰胺共聚物.研究了单体摩尔浓度、反应温度、BCPX和PTA摩尔比等对共聚反应的影响,并用IR、DSC、TGA等方法对共聚物进行了表征.结果表明,新型聚芳酰胺的对数比浓粘度为1.90～2.95 dL?g^-1,具有较高的玻璃化温度(T_g=297.3～320.5 ℃),在氮气氛中5%热失重温度为522～540 ℃,800 ℃时的残炭率在51% 以上.随着单体BCPX和PTA摩尔比的增加,共聚物的T_g逐渐降低,当BCPX和PTA摩尔比大于50/50时,共聚酰胺在常温下可溶于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、吡啶等极性有机溶剂中.     

聚(甲基)丙烯酰胺基偶氮苯的合成及其光响应性

为了考察聚甲基丙烯酰胺基偶氮苯(PMAAAB)主链的甲基侧基和溶剂对其光响应性的影响,以对氨基偶氮苯为原料,三乙胺为缚酸剂,分别与丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯反应,合成了丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)和甲基丙烯酰胺基偶氮苯(MAAAB),然后以此为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,THF为溶剂,通过常规自由基聚合法分别合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB)和PMAAAB。利用FT-IR、1H-NMR和GPC对单体和聚合物的结构进行了表征,同时,利用UV考察了主链上甲基侧基、溶剂(CHCl3、THF、DMF)对单体和聚合物的光响应性的影响。结果表明,同一溶剂中,单体的光异构化速率均快于聚合物的;THF、DMF作为溶剂时,PMAAAB的光异构化和回复速率均快于以CHCl3为溶剂的;聚合物主链上甲基侧基的存在使得PMAAAB的光异构化和回复速率均略快于PAAAB的。     

含有大体积取代基的聚苯乙炔的合成及表征

以4-十二烷氧基-3,5-二甲酰基苯乙炔和十二烷基苯二胺为原料,首次设计并合成了一种含大体积π-共轭平面取代基的苯乙炔衍生物,并通过核磁共振确定了单体的化学结构。以铑络合物二[氯化(二环[2,2,1]庚-2,5-二烯)铑]为催化剂,手性胺(R)-苯乙基胺为共催化剂的手性催化体系中进行聚合,成功制备了含有大体积取代基的聚苯乙炔,该聚合物具有良好的成膜性,在CO2的气体分离方面具有潜在的应用价值。     

手性脯氨醇类咪唑配体的制备

以N-Boc-L-脯氨醇(Boc:tert-butoxycarbonyl)为原料,设计合成了三种手性氮杂环卡宾前体:手性1-(3,5-苯二甲酸甲酯甲基)-3-(2-N-Boc-吡咯甲基)咪唑溴化盐,手性1-(3,5-苯二甲酸甲基)-3-(2-吡咯甲基)咪唑溴化盐和1,3-二苄基双(2-N-Boc-吡咯甲基)二咪唑溴化盐.通过核磁共振谱图对三种氮杂环卡宾前体进行了表征,同时对其氮杂环卡宾钯配合物的合成进行了研究.     

用PPA制备4,6-二氨基间苯二酚磷酸盐及其稳定化

为改进4,6-二氨基间苯二酚磷酸盐的合成工艺,采用多聚磷酸(PPA)法制备磷酸盐,并对其结构进行表征。结果表明:PPA法制磷酸盐的合成工艺,可以使反应时间从几天缩短到几个小时,反应产率从79.46%提高到91.12%。以次亚磷酸为还原剂对磷酸盐单体进行稳定化的研究表明:稳定后的磷酸盐在室温条件下储藏一个月后,基本不发生氧化。将稳定化后的单体和对苯二甲酸(TA)在PPA的介质中进行缩聚反应可以得到具有高聚合度(特性粘数[η]=17 dL/g)的聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)。     

光响应性聚丙烯酰胺基偶氮苯的合成与表征

通过丙烯酰氯和对氨基偶氮苯的反应合成了丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB);并以此为单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,四氢呋喃为溶剂,在60℃下,利用常规自由基聚合法制备了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB)。对所制备的AAAB和PAAAB用FT-IR、1H-NMR和GPC进行了表征,并利用UV对单体和聚合物的光响应性进行了研究。结果表明,得到的PAAAB的数均分子量(Mn)约为7360,分子量分布在1.45~1.60。AAAB和PAAAB在紫外光照射下均发生明显的光致异构化,且紫外光照射后的PAAAB溶液在自然光下的回复比暗室快的多。