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.     

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.     

含咪唑基磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及性能

将1,4,5,8 萘四酸二酐（NTDA）与不同的磺化二胺单体、5 氨基 （2 对氨基苯）苯并咪唑（APABI）及9,9’ 对(4 氨基苯基)芴（BAPF）在间甲酚介质中进行缩聚，通过控制磺化二胺与其他二胺单体的摩尔比，合成了一系列具有不同离子交换容量（IEC）的含咪唑基磺化聚酰亚胺（Im SPI）.同时，用溶液浇注法制得了具有良好机械强度的磺化聚酰亚胺薄膜，这些磺化聚酰亚胺薄膜在较高的相对湿度下显示出与Nafion112相当甚至更高的质子导电率，咪唑基的引入显著提高了膜的抗自由基氧化性，但膜的耐水性没有明显变化.     

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。     

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。     

3,3′-二羟基-4,4′-联苯二胺的合成与表征

以3,3′-二甲氧基联苯二胺盐酸盐为原料,以氢碘酸为溶剂,在回流状态下发生碘代反应,再经乙酸钠中和合成了3,3′-二羟基-4,4′-联苯二胺(DHB),其结构和纯度分别用红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱、元素分析和高压液相色谱加以表征.     

含羧基活性基团的聚酰亚胺制备和表征

合成了一种4,4′-二氨基-4″-羟基三苯甲烷的二胺单体,用该单体分别和芳香性二酐、酯环二酐以及含氟二酐制备了三种含羟基聚酰亚胺,并对其溶解性能和热性能进行了初步研究,发现含羟基二胺单体和含氟二酐生成的聚酰亚胺能溶解在极性非质子溶剂中,且显示出良好的耐热性能,这种聚酰亚胺可通过羧基引入功能基团制备功能性聚酰亚胺。     

一种新型磺化聚芳醚砜的合成、表征与性能

以3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜(SDCDPS)、4,4′联苯酚(BP)、4,4′-二氯二苯砜(DCDPS)为原料,利用亲核缩聚反应,通过调整SDCDPS和DCDPS的比例与4,4′联苯酚(BP)共聚,合成了一系列具有不同磺化度的磺化聚芳醚砜.该聚合物具有较高的分子量和良好的热稳定性,Ds0.8与Ds1.2的聚合物能铺成韧性较好的质子交换膜.     

超声分散法制备聚酰亚胺／碳纳米管复合材料

以3,3′4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)及4, 4′-二氨基二苯基醚(ODA)为基本原料, 采用超声分散法,掺入碳纳米管,制备了聚酰亚胺/碳纳米管复合材料. 在不同超声时间、不同超声频率下对纳米粒子进行了分散研究,并对聚酰亚胺/碳纳米管复合材料结构表征,从力学性能,导电性能等方面进行了研究. 研究表明:超声频率325 Hz,超声时间90 min时,碳纳米管在聚酰亚胺膜中得到很好分散,聚酰亚胺/碳纳米管复合材料的力学性能和导电性能优于聚酰亚胺膜.     

基于ODA-BTDA-BPADA聚醚酰亚胺的合成与表征

用4,4′-二氨基二苯醚(ODA)作为二胺,3,3′,4,4 ′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)及2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)作为二酐,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,合成聚醚酰亚胺.用FT-IR、TGA、溶解性测试和拉伸测试对聚合物的结构和性能进行表征.结果表明,在1780 cm-1、1720 cm-1和744 cm-1左右出现了聚酰亚胺的特征吸收峰.所得聚酰亚胺有很好的热稳定性,在氮气氛中,起始降解温度506.6～519.6℃,10％失重温度(T10)为534.4～542.3℃、800℃质量保持率为52.7％～61.7％.所得聚酰亚胺膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、吸水率分别为128.2～281.3 MPa、1.82～4.45 GPa、100.0％～11.9％、0.52％～0.70％.     

均聚型自感光聚酰亚胺的合成及性能

为了提高感光聚酰亚胺的感光灵敏度，用均四甲苯和２，６二甲基苯胺为主要原料，合成了两种二胺：３，３′，５，５′四甲基４，４′二胺基二苯甲烷和２，３，５，６四甲基１，４苯二胺．用所制得的二胺与二酐合成了均聚型自感光聚酰亚胺，并对其感光性能、热性能、溶解性能等进行了测试．得到了一种感光性能优异、热性能和溶解性能优良的自感光聚酰亚胺．     

磺化聚芳醚腈砜酮热、氧化及水解稳定性能研究

将自制二氮杂萘酮类双酚(DHPZ),与自制的磺化4,4'-二氯二苯砜(SDCS、商用2,6-二氯苯腈(DCBN)及4,4'-二氟二苯酮(DFK)进行高温缩合共聚合反应,合成了一系列磺化度可任意调控的新型磺化聚芳醚腈砜酮(SPPENSKs)共聚物.采用热失重分析仪(TGA)分析得到磺化度0.80的SPPENSK的5%热失重温度为455.0℃.把此系列聚合物溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,刮制成膜·研究了SPPENSKs膜的热稳定性、水解稳定性、抗氧化等性质以及离子交换容量IEC等.研究结果表明新型磺化聚合物膜有良好的耐热稳定性、水解稳定性及抗氧化稳定性等.SPPENSK-80膜的IEC为1.32 mmol/g,高于Nafion1135的IEC(0.91 mmol/g).     

磺化聚醚醚酮膜的制备和性能研究进展

综述近年来磺化聚醚醚酮(SPEEK)交换膜的制备、性能及应用.磺化聚醚醚酮可以通过直接聚合法和后磺化法合成.相对于全氟离子交换膜(PFI),合成后的SPEEK膜在成本和阻醇性能等方面具有优势,但是导电性能较弱.溶剂、磺化度和温度对磺化聚醚醚酮的导电性能有较大影响,它们将是提升SPEEK导电性能的主要研究领域.     

基于磺化聚芳醚砜／交联聚丙烯酰胺的semi-IPN质子交换膜的制备及性能

以4,4,-二氟二苯砜、4,4,-联苯二酚、3,3’二磺化-4,4’-二氟二苯砜钠盐为原料,经亲核取代共聚反应,合成了磺化聚芳醚砜（SPAES）聚合物。以偶氮二异丁腈为引发剂,丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,经自由基聚合合成了交联聚丙烯酰胺（CPAM）,利用溶液浇铸法制备了-系列半互穿聚合物网络结构质子交换膜（semi—IPN—SPAES／CPAM）。研究了该系列膜的离子交换容量、吸水率、尺寸变化率、质子导电率及水解稳定性。结果表明,该类质子交换膜具有较低的吸水率、良好的尺寸稳定性、较高的质子导电率及水解稳定性。与不含semi—IPN结构的SPAES膜相比,semkIPN—SPAES／CPAM膜在低湿度条件下的质子导电率有了大幅度的提升。     

四元共聚热塑性聚酰亚胺的合成与表征

为了提高聚酰亚胺的热塑性,制备兼具优异热塑性与耐热性的聚酰亚胺材料,以均苯四甲酸二酐(PMDA)与3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(s-BPDA)为二酐、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与2,2′-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺,通过两步法成功制备了一系列四元共聚热塑性聚酰亚胺,并研究了刚性联苯基团与柔性单体、侧甲基的协同作用对聚酰亚胺材料性能的影响。利用FTIR、XRD、DMA和TGA等测试手段对材料的分子结构、热塑性和耐热性等进行了表征。结果表明:该系列四元共聚聚酰亚胺具有良好的热塑性与耐热性,其中当二酐与二胺的摩尔分数比(PMDA∶s-BPDA∶ODA∶BAPP)为70∶30∶70∶30时,该材料表现出优异的热塑性和耐热性,同时在非质子极性溶剂中表现出较好的溶解性,极大地提高了聚酰亚胺在溶剂或熔融状态下的加工性能。     

含氰侧基的聚醚醚酮酮/聚醚砜醚酮酮共聚物的合成及性能研究

在无水AlCl3存在下,将2,6-二苯氧基苯甲腈(DPOBN),4,4′-二苯氧基二苯砜(DPODPS)按照一定的摩尔配比与对-苯二甲酰氯于N-甲基吡咯烷酮/二氯乙烷复合溶剂中进行三元共缩聚反应,合成了一系列含氰侧基的聚醚醚酮酮/聚醚砜醚酮酮共聚物.用IR、DSC、TGA、WAXD等方法对其结构和性能进行了表征.结果表明,所合成的共聚物均为非晶态聚合物,其玻璃化转变温度为162~195℃;TGA分析表明其热分解温度为501~545℃,说明所合成的共聚物具有优异的耐高温性能.共聚物的溶解性能测试结果表明,共聚物都能在NMP、DMF、DMSO等强极性非质子溶剂中溶解及在DCE、THF、CHCl3等普通溶剂中溶解或溶胀.     

哒嗪与3-庚基噻吩共聚物的合成及其表征

在二价镍配合物催化剂存在下,用3,6-二氯哒嗪与3-庚烷基-2,5-二溴噻吩格氏试剂共聚合成了哒嗪与烷基噻吩共聚物,并利用红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)等对其结构和性能进行了表征。该合成方法所得共聚物的收率为75%,而且溶解于DM F、DM SO、CHC l3等普通溶剂中。共聚物的紫外-可见吸收光谱(UV-v is)中在405 nm处观察到最大吸收峰。用荧光光谱(PL)和热重分析(TGA)对所得聚合物的荧光特性和热稳定性作了初步探讨。     

含联吡啶结构单元的超支化发光聚合物的合成

利用Wittig-Horner方法合成了一种新的联吡啶基π-共轭分子,将其作为n-型发光单元（A2单体）,同时将溶解性较好的丁氧基二取代的二苯乙烯基苯作为p-型发光单元（A′₂单体）,采用A₂＋A′₂＋B₄的路线合成了一类新型的部分共轭型超支化发光聚合物。采用红外、核磁共振等手段对产物的结构进行了初步表征,用差示扫描量热仪（DSC）、热失重仪(TGA)、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）和荧光分光光度计等仪器对产物的性能进行了研究。结果表明,相比于同类的线性聚合物聚对亚苯基乙烯,该聚合物具有优良的热稳定性、更高的玻璃化转变温度,在氯仿,四氢呋喃等溶剂中均具有优良的溶解性能,尤其是呈现出特有的光物理性能。     

两种新4,4''''--联噻唑衍生物的合成及抗菌性研究

用自制的邻硝基苯甲酰氨基硫脲和对羟基苯甲酰氨基硫脲合成了两种4，4′-联噻唑衍生物：2，2′-二(邻硝基苯甲酰肼基)-4，4′-联噻唑和2，2′-二(对羟基苯甲酰肼基)-4，4′-联噻唑，它们的组成与结构已由元素分析、红外光谱和核磁共振进行了表征，并研究了它们的抗菌活性。