含砜基磺化聚酰亚胺的合成及其质子导电率和耐水性

合成了一种新型的含有砜基的磺化二胺单体4,4’-二(4-氨基苯氧基)二苯砜-3,3’-二磺酸(BAPPSDS)以及相应的具有不同离子交换容量(IEC)的磺化聚酰亚胺.所制得的聚合物具有良好的溶解性、成膜性及很高的热稳定性,在高相对湿度下及水中这些磺化聚酰亚胺膜显示出较高的质子导电率(与Nafion 117相当).膜的耐水性与其IEC值及磺化二胺单体的构型有关,降低膜的IEC值和使用线型磺化二胺单体可以极大地提高膜的耐水性.得到了既具有较高的质子导电率又有良好耐水性的磺化聚酰亚胺膜.     

新型磺化聚酰亚胺的合成

质子导电离子交换膜由于其高导电率和优异的化学性质而广泛应用于H2／O2燃料电池，但是全氟化膜的昂贵的价格限制了它的市场应用，为此，研究尝试生产廉价的代替品，磺化聚酰亚胺就是被人们看好的代替品之一。用3，3′—二磺酸钠基—4，4′—二氟二苯酮和对氨基苯酚为原料合成一种新型芳香族二胺，再将新型芳香族二胺和二酐以间甲酚为溶剂一步法合成一系列具有不同磺化度的聚酰亚胺，从而避免了由聚合物磺化改性引起的聚合物链的交联与降解。用红外吸收光谱和HNMR核磁共振光谱对新型芳香族二胺单体进行了表征，并用红外吸收光谱表征了聚合物。研究了共聚物的组成结构，溶解性，及磺化度对共聚物的影响。结果表明DMF，DMAc，NMP等均是该磺化聚酰亚胺的良溶剂，聚合物粘度随着磺酸基含量的增加而降低。     

新型磺化聚酰亚胺的合成

质子导电离子交换膜由于其高导电率和优异的化学性质而广泛应用于H2/O2燃料电池,但是全氟化膜的昂贵的价格限制了它的市场应用,为此,研究者尝试生产廉价的代替品,磺化聚酰亚胺就是被人们看好的代替品之一.用3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氟二苯酮和对氨基苯酚为原料合成一种新型芳香族二胺,再将新型芳香族二胺和二酐以间甲酚为溶剂一步法合成一系列具有不同磺化度的聚酰亚胺,从而避免了由聚合物磺化改性引起的聚合物链的交联与降解.用红外吸收光谱和H NMR核磁共振光谱对新型芳香族二胺单体进行了表征,并用红外吸收光谱表征了聚合物.研究了共聚物的组成结构,溶解性,及磺化度对共聚物的影响.结果表明DMF,DMAc,NMP等均是该磺化聚酰亚胺的良溶剂,聚合物粘度随着磺酸基含量的增加而降低.     

离子交联磺化聚(酰亚胺-苯并咪唑)质子交换膜的制备及性能

通过高温溶液缩聚法,将1,4,5,8-萘四甲酸二酐与6,6’-二[2-(4-氨基苯)苯并咪唑]、3,3’-二(4-苯磺酸)-联苯胺反应,得到一系列相对分子质量较高的磺化聚(酰亚胺-苯并咪唑)。将聚合物制备成薄膜,苯并咪唑单元的引入使得磺化聚酰亚胺质子交换膜中形成了咪唑-磺酸之间的酸碱离子交联结构,提高了膜的力学强度、尺寸稳定性、氧化及水解稳定性。质子电导率测试结果表明,薄膜的质子电导率为0.19 S/cm,高于同等测试条件下Nafion115膜的质子电导率(0.13S/cm)。     

邻甲基对苯二酚型磺化聚醚醚砜质子交换膜材料的合成与表征

以3,3′ 二磺酸钠基 4,4′ 二氯二苯砜（SDCDPS）、 邻甲基对苯二酚、 4,4′ 二氯 二苯砜（DCDPS）为原料， 利用亲核缩聚反应, 通过调整磺化单体（SDCDPS）和非磺化单体(DCDPS)的比例与邻甲基对苯二酚共聚， 合成了一系列具有不同磺化度的磺化聚醚醚砜. 红外光谱证实所合成聚合物为目标产物. 发现邻甲基对苯二酚结构单元的存在， 使聚合物具有较高的离子交换容量， 从而使低磺化度的共聚物具有相对高的质子传导率. 该聚合物具有较高的分子量和良好的热稳定性和溶解性.     

透明、可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

采用带有侧基的柔顺性二胺单体3，3′-二甲基-4，4′-二氨基二苯甲烷分别与3，3′，4，4′-二苯醚四羧酸二酐和3，3′，4，4′-二苯酮四段酸二酐共聚，合成了可容于DMF、DMAc、NMP等强权性溶剂的可溶性聚酰亚胺，研究中发现，制备的聚酰亚胺薄膜有一定的透明性，通过和常规聚酰亚胺对比，也有良好的耐热性，热分解温度均在500℃以上。因而作为液晶显示器的光学补偿膜具有实际的应有价值。     

一种燃料电池用高氧化稳定性的聚合物电解质

合成了一种磺化基在侧链上的聚芳醚。由于特殊单体结构的设计，磺化反应仅发生在聚合物的侧链上。这些磺化聚很容易溶于常见的有机溶剂，能够用溶液浇膜法制备光滑，坚韧的膜。通过Fenton’s试剂和沸水测试表明，这种膜具有高的抗水解性和抗氧化性。     

咪唑型含磷聚酰亚胺的制备与性能研究

以双(4-氨基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-磷酰基乙烷(ADOPPE)和2-(3-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(i-DAPBI)为二胺原料,按一定物质的量比与4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6-FDA)、3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)等3种不同二酐缩聚,成功得到几个不同系列的咪唑型含磷聚酰胺酸(PAAs),然后经热亚胺化制得对应的咪唑型含磷聚酰亚胺。通过FTIR对咪唑型含磷聚酰亚胺进行了结构表征;采用DSC、TGA和UV-Vis,溶解性测试、力学性能测试等分析数据比较了其综合性能。结果表明,合成的咪唑型含磷聚酰亚胺薄膜基本都具有优异的热性能、较高的透光性以及较好的力学性能。PI-a系列能很好地溶解在有机溶剂中。     

一种燃料电池用高氧化稳定性的聚合物电解质(英文)

合成了一种磺化基在侧链上的聚芳醚。由于特殊单体结构的设计,磺化反应仅发生在聚合物的侧链上。这些磺化聚很容易溶于常见的有机溶剂,能够用溶液浇膜法制备光滑,坚韧的膜。通过Fentons试剂和沸水测试表明,这种膜具有高的抗水解性和抗氧化性。     

主链含哌嗪的改性聚酰亚胺的制备和表征

合成一种含哌嗪的芳香族二胺单体，将其用于聚酰亚胺的三元共聚中，并制成改性聚酰亚胺膜。表征此三元共聚产物。通过与不含此二胺单体的二元聚酰亚胺相比较，发现此三元共聚产物热性能优异，溶解性也有较大的提高，Tg有所下降，亚胺化温度也有所下降。     

含硅磺化聚苯乙烯/丙烯酸酯质子交换膜的合成与表征

利用乳液聚合技术设计并制备了含硅磺化聚苯乙烯/丙烯酸酯纳米乳胶粒子,并用红外光谱和粒度分布仪分别对其结构和粒径进行了表征.同时用含硅磺化聚苯乙烯/丙烯酸酯纳米乳胶制备了质子交换膜,考察了质子交换膜的热稳定性、离子交换容量、吸水率及质子传导率等各种性能.结果表明,这种膜具有优异的热稳定性(5％热失重温度为288℃)和较好...     

一种含吡啶环和三氟甲基取代基的芳香二胺的合成与表征

以4-三氟甲基苯甲醛、4'-硝基苯乙酮和醋酸铵为原料,在冰醋酸介质中,通过改进的Chichibabin反应得到了二硝基化合物4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-二(4-胺基苯基)吡啶(TMPBNPP),继而用Pd/C和水合肼将TMPBNPP进行还原,成功合成了一种新型含吡啶环和三氟甲基侧基的芳香二胺4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-二(4-胺基苯基)吡啶(TMPBAPP),2步反应总收率为48;,并用核磁共振谱、红外光谱和X-射线衍射等手段对其结构进行了分析表征.     

交联杂萘聚醚酮质子交换膜的合成及性能研究

将含丙烯基侧链的磺化杂萘聚醚酮与交联剂双马来酰亚胺(BMI)溶液共混成膜,再加热使双键交联,报道了一种制备含丙烯基不饱和基团的交联磺化杂萘聚醚酮质子交换膜的新方法,比较了交联前后膜的各项性能.     

BAPP-PBAP-BTDA共聚聚酰亚胺的合成与性能

以3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐(BTDA)作为二酐单体,与2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4-苯基-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(PBAP)通过常规的两步法,合成了可溶性共聚聚酰亚胺.利用IR、1H NMR、XRD、粘度测试、溶解性测试和TGA等手段对聚合物的结构和性能进行了研究.结果表明,所得聚酰亚胺的结晶度较低,PAA特性粘数为0.32～0.46dL/g,溶解性较好,并有着优良的热稳定性.     

基于磺化聚芳醚砜的共混质子交换膜制备及性能

为了提高磺化聚芳醚砜(SPAES)类质子交换膜的质子导电率及尺寸稳定性,制备了一系列N型(或T型)SPAES共混质子交换膜.采用共混方式,利用具有不同离子交换容量(IEC)的磺酸钠盐(或磺酸三乙胺盐)型SPAES进行了制备.通过测试得到共混膜的膜面方向及厚度方向的尺寸变化率.采用电化学阻抗光谱技术测定共混膜在平面方向的质子导电率.结果表明:T型共混膜的共混性高于N型共混膜;共混膜的尺寸稳定性明显增强,如IEC为2.07 meq/g的TS0共混膜在30℃水中膜平面方向及厚度方向的尺寸变化率仅为0.14和0.15;共混膜在温度60℃相对湿度30％～100％下质子导电率(8～247 mS/cm)与纯SPAES膜相当.     

磺化聚芳醚酮的合成与表征

以二氟二苯甲酮(DFK)、磺化二氟二苯甲酮(SDFK)和双酚A为原料,合成了双酚A型磺化聚芳醚酮(SPAEK-A),通过FT-IR对其结构进行了表征,并对离子交换容量、磺化度、拉伸强度、弹性模量及热性能进行了测试.结果表明:双酚A型磺化聚芳醚酮具有良好的性能,可以满足质子交换膜的要求.     

不同侧基对磺化聚醚醚酮质子交换膜的影响

以特丁基对苯二酚和邻甲基对苯二酚分别制备两个系列磺化聚醚醚酮. 对聚合物及其膜的一些性能进行了研究, 探讨了不同取代侧基对聚合物溶解性、 热性能、 力学性能和质子传导性等性能的影响.     

新型含吡啶环芳香二胺及其聚酰亚胺的微波辐射合成

在微波辐射条件下,首先由改进的Chichibabin反应和水合肼催化还原合成了一种新型含吡啶环的芳香二胺(PBAP),然后由此经"两步法"分别制备了其均聚和共缩聚聚酰亚胺.利用FT-IR和1H NMR对PBAP和两种聚酰亚胺的结构进行测试分析,通过TGA和溶解性能测试对聚酰亚胺的性能进行分析.结果发现:通过共缩聚方法在聚酰亚胺分子链中引入柔性的醚键、大的苯环侧基和芳香杂环,使其在保持良好的热稳定性(在N2中的T10%为569.5℃)的同时,可进一步提高聚合物的溶解性能,使其具有一定的加工使用性能.