氯甲基杂萘联苯聚醚砜的制备及表征

采用杂萘联苯聚醚砜(PPES)与氯甲醚反应,制备了氯甲基杂萘联苯聚醚砜(CMPPES).用FTIR、1H-NMR等测试手段对聚合物的结构进行了表征,用氧瓶燃烧法对产物中氯含量进行了测定.为了获得不同氯甲基进程的产物,考察了溶剂、反应温度、氯甲醚用量、不同催化剂及其用量对产物中氯含量的影响,得到了特定氯含量的适宜的合成工艺条件.     

杂萘联苯聚醚砜酮膜结构计算机直接试验设计

以杂萘联苯聚醚砜酮/聚乙烯吡咯烷酮/N-甲基吡咯烷酮（PPESK/PVP/NMP）为铸膜液体系,对杂萘联苯聚醚砜酮的膜结构进行了计算机直接试验设计。结果发现采用膜结构参数——趋向海绵膜结构特征分数St,可以对膜结构进行定量化表征和设计。以聚合物浓度和PVP添加剂作为影响因素,通过直接实验设计,分别得到了描述PPESK膜水通量、截留率、膜结构的3个数学模型。这3个数学模型表明,PVP添加剂和聚合物浓度能显著地影响膜的水通量、截留率和结构;随着聚合物和PVP添加剂浓度的增加,膜的水通量显著下降,截留率降低,膜结构逐渐由指状结构变为海绵结构。实验值和模型的预测值吻合得较好,表明采用直接实验可以实现对PPESK超滤膜的膜结构与性能的调控。     

磺化聚醚砜膜和聚醚砜/磺化聚醚砜共混膜初探

以氯磺酸为磺化剂,以二氯甲烷为溶剂,在室温下合成了磺化聚醚砜(SPES),并采用红外光谱证明了SPES中-SO3H基团的存在。采用流延法制备了SPES膜和PES/SPES共混膜。SPES膜在室温下的电导率和甲醇透过系数随着磺化度的增大而增大。由于PES/SPES共混膜存在相分离行为,导致其甲醇透过系数随PES的含量增加而降低。PES的加入降低了共混膜-SO3H基团的浓度,导致共混膜的电导率也降低。所制备SPES膜和PES/SPES共混膜表现了较好的质子传导性能和阻醇性能,有望作为直接甲醇燃料电池用质子交换膜。     

四维基团溶解度参数及其与分子溶解度参数的关联

为了描述基团间的相互作用 ,建立了四维基团溶解度参数体系。这 4维参数包括色散参数、极性参数、得电子参数和供电子参数 ,它们分别对应于基团的色散、极性和氢键(得电子和供电子 )作用。在此基础上定义了类溶解度参数 ,并给出了由基团溶解度参数求取类溶解度参数的计算式。利用类溶解度参数和溶解度参数之间的良好线性相关性 ,获得了根据分子的基团结构来估算溶解度参数的新方法。对于常见的各类单官能团有机物 ,这种估算的平均相对偏差在 3 %以内     

反相色谱法研究聚醚的溶解度参数

用反相色谱法研究了聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚四氢呋喃的溶解度参数，按Ｇｕｉｌｌｅｔ的方法得到１２０℃时的溶解度参数分别为８．９３、８．２７和８．２１（ｃａｌ／ｃｍ＾３）１／２本文讨论了方法的准确性和合理性，并用二元溶解度参数公式代替Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ公式对实验结果进行处理，得到了聚醚溶解度参数的非极性部分，它们分别为６．４４、７．１５和７．５３（ｃａｌ／ｃｍ＾３）＾１／２。     

杂萘联苯聚醚酮的非均相磺化改性及膜性能研究

为对影响磺化反应的因素进行研究,以氯仿为溶剂,发烟硫酸和浓硫酸的混合物为磺化剂,用非均相磺化法对杂萘联苯聚醚酮进行磺化改性,制备磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK),了解反应条件对磺化度的影响.制得SPPEK磺化度可在0.37~1.17调控.采用1H-NMR和红外光谱对SPPEK的结构进行表征.以NMP为溶剂,制备均质膜.研究膜的含水率和溶胀率与磺化度和温度的关系,SPPEK膜的含水率为11.2%~52.4%,溶胀率为2.4%~17.3%.磺化度高于0.68的SPPEK膜的质子传导率大于0.01S/cm.     

二氮杂萘联苯型聚芳醚聚合机理的探讨

以自制的类双酚化合物与二卤单体反应，以及类双酚与对氯苯腈反应合成了３种模型化合物；通过对模型化合物的结构分析，证实了该新型类双酚单体中Ｎ－Ｈ参与亲核取代反应，形成了Ｃ－Ｎ相连而非Ｃ－Ｏ相连结构，进而提出了类双酚单体经亲核取代反应合成聚芳醚的反应机理。     

含萘环聚醚砜醚酮酮热分解动力学研究

以热重法研究了新型含萘环聚醚砜醚酮酮(PESEKK)在N2和空气中不同升温速率时的热降解过程.结果表明,PESEKK在空气中的热降解过程为二步反应,在N2中为一步反应;随着升温速率的增大,其降解温度线性升高,在N2中的降解温度比空气中的高.由Ozawa等失重百分率法求得PESEKK在N2中失重0%～30%的反应活化能在230.2～239.5kJ·mol-1,频率因子A值在2.315×1014～4.718×1014min-1之间,并确定了其热降解反应的表观反应级数为1.     

聚苯并咪唑/磺化聚醚砜复合膜的制备

通过溶液共混的方法,以自制的高磺化度聚醚砜(ABPSNa-10)和磺化聚苯并咪唑(S-PBI)为原料,二甲基亚砜(DMSO) 为溶剂,制备了酸碱复合膜,并研究了膜的组成对膜的甲醇溶胀性、甲醇渗透系数和质子传导率的影响,研究表明,复合膜具有良好的质子传导率. 同时,随着S-PBI含量的增加,膜的阻醇性能和尺寸稳定性明显提高.     

紫外光接枝改性磺化聚醚砜微孔膜及其pH敏感性

用紫外光接枝聚合方法将丙烯酸(AA)接枝到磺化聚醚砜(SPES)微孔膜上,得到具有pH敏感性的分离膜.接枝膜采用衰减全反射(ATR-IR)附件进行了表征,接枝膜表面及断面形态采用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并同时通过接枝率、水渗透通量和截留率的测定研究了接枝膜的接枝程度、渗水性能和pH敏感性.通过紫外光接枝聚合的方法,在磺化聚醚砜微孔膜的膜表面和孔内接枝上了丙烯酸接枝层作为pH感应型开关;当丙烯酸质量分数为0.05,光照20 min时,接枝率达到8.40%,pH=2时的纯水渗透通量约为中性时的20倍;当牛血清蛋白(BSA)渗透液的pH小于其等电点4.7,pH为2～4时,截留率发生显著变化,表现出明显的pH敏感性.     

含氮杂环聚芳醚砜酮羟基化改性及性能

以 Na BH4 为还原剂对含有二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜酮 ( PPESK)进行羟基化改性 ,并用 FT-IR和 1H-NMR对还原后的聚芳醚砜酮 ( PPESK— OH)的结构进行表征 .通过测定玻璃化转变温度 ( Tg)、水接触角和溶解性 ,研究还原后聚合物的性能变化 .结果表明 ,随还原程度加深 ,PPESK— OH的 Tg逐渐升高 ,由 52 9.6K升至 571 .3 K,耐热性能有所改善 ;亲水性能增强 ,当还原率为 54.8%时 PPESK— OH的水接触角为 52 .6°;PPESK还原前后的溶解性能有很大变化     

聚醚砜酮炭膜炭化过程中炭结构形成

由XPS谱图分析出PPESK除了H以外的主要组成元素为C、N、O和S．且随着炭化温度的升高,N、O和S元素的质量分数减少,而C的质量分数增加;d002值由室温的0．458 10mm降至950℃的0．350 37nm,接近于石墨的标准层间距(0．335 40nm),表明PPESK易于石墨化．根据FTIR谱带的变化规律．提出了样品在炭化时会沿着二氮杂萘环的N—N键断裂,形成共轭腈基及异氰基的苯环化合物．异氰基化合物进一步二聚成二苯基碳化二亚胺．后者又聚合生成含氮杂环的多环芳烃．继续炭化会导致芳杂环的合并和HCN等气态小分子的脱除,生成连续巨大的含氮杂芳环多环化合物．     

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).     

Synthesis and characterization of novel poly (phthalazinone ether ketone)s containing alkyl pendants

目的合成既具有好的溶解性又具有优异的热稳定性的聚(二氮杂萘酮醚酮)。方法通过分子设计,将烷基取代基引入到聚(二氮杂萘酮醚酮)的分子链中。结果通过芳基亲核取代缩聚反应合成一系列带有烷基取代基的新型聚(二氮杂萘酮醚酮)。这种聚(二氮杂萘酮醚酮)室温下可全溶于NMP,DMAc,DMF,Py,CHCl3等极性溶剂中。在氮气中,10%失重高于454℃,玻璃化转变温度范围为208～236℃。结论该方法适宜于将来高性能工程塑料的合成。     

新型聚芳醚酰胺类高分子材料的合成与表征

新型非晶含二氮杂萘酮结构聚芳醚酰胺以磷酰化法制得，用＾１Ｈ ＮＭＲ及ＩＲ对该类物质进行了表征。实验表明：这类物质表现出非凡的热稳定性，优良的溶解性及成膜性。     

含六氟异丙烷结构的聚芳醚酮和聚芳醚砜的合成与性能

以双酚AF和4,4-二氟二苯酮、4,4-二氯二苯砜为单体采用亲核取代反应,通过缩聚法合成了新型含氟聚芳醚酮(PAEK-AF)和含氟聚芳醚砜(PAES-AF)。凭借FT-IR、GPC、DSC、TGA等分析手段对聚合物的结构和性能进行了表征和研究。结果表明:所合成的PAEK-AF和PAES-AF具有较高的分子量(Mw>2.4×105);良好的耐热性(玻璃化转变温度Tg分别为163、200℃),优异的热稳定性(空气中失重5%的温度分别为515、525℃);1 MHz下的介电常数分别是1.69和1.89;良好的溶解性,室温下能溶解在N甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、氯仿等有机溶剂中。     

新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚酮酮的合成与表征

通过苯基取代的二氮杂萘酮的衍生物1a和1b与活性的含氟单体反应合成了两种新的苯基取代的含二氮杂萘酮结构的聚芳醚酮酮。聚合物3a和3b的结构由FT-IR与NMR进行表征,此类聚合物表现出很高的玻璃化转变温度和优良的热稳定性。     

杂环聚芳醚砜、聚芳醚酮及其共聚物合成与性能研究

以自制的新型类双酚化合物4-（2-甲基-4-羟基苯基）-2,3-二氮杂萘-1-酮（mM-HPPZ)为单体,与4,4′-二氟二苯酮,4,4′-二氯二苯砜进行溶液缩聚反应,合成了一类新型间甲基取代聚芳醚砜（PPES）、聚芳醚酮（PPEK）及其共聚物聚芳醚砜酮（PPESK,n(S)/n(K)=1/1)材料,并对其聚合条件作了初步探讨;利用核磁共振、红外光谱分析研究了双酚单体及其聚合物的结构,利用DSC、TGA对聚合物的耐热性能进行了分析。实验结果表明,该类双酚单体具有与双酚类似的活性,可以进行聚合反应,新型间甲基取代聚芳醚玻璃化转变温度高（Tg=520-558K);耐热稳定性好,其在氮气氛下5%热失重温度为693K左右,合成的间甲基取代聚芳醚砜、聚芳醚酮及其共聚物聚芳醚砜酮在氯仿、四氯乙烷、四氢呋喃和酰胺类溶剂中可溶解成膜。