新型可溶性杂环聚芳醚酮及其共聚物的合成与性能

以2,6-二异丙基苯酚、苯酐为起始原料,经两步反应,合成了一种新型美双酚单体:4-(3,5-二异丙基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(35DP-DHPZ),利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)和元素分析(EA)证实了其结构.由35DP-DHPZ与4,4'-二氟二苯酮经亲核缩聚反应,并加入不同比例间苯二酚(m-HQ)单体,制备了一系列新型聚芳醚酮(PAEK)及其共聚物.通过FT-IR、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(WXRD)等对聚合物结构和性能进行了分析研究,结果表明:该类PAEK是一类耐热等级高、可溶性好的无定形聚合物,玻璃化转变温度在126～263℃之间,并可通过控制35DP-DHPZ与间苯二酚摩尔量之比进行调控.氮气中5%和10%热失重温度分别在440～493℃和452～525℃之间,随着35DP-DHPZ摩尔分数的减小,热分解温度有所提高;同时发现随35DP-DHPZ摩尔分数的增加,共聚物的玻璃化温度和溶解性逐渐提高,可溶于极性非质子溶剂NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、DMAc(N,N-二甲基乙酰胺)、CHCl3(氯仿).     

磺化聚芳醚酮酮的合成及性能

以硫酸为磺化剂,将聚芳醚酮酮进行磺化制得了磺化聚芳酮酮（Ｓ－ＰＥＫＫ）．探讨了硫酸浓度、反应温度等因素对聚芳醚酮酮磺化度的影响,并用红外光谱、Ｘ－射线衍射、ＤＳＣ对磺化聚芳醚酮酮进行了表征,同时考虑了磺化聚芳醚酮酮在乙酸乙酯、乙酸合成中的催活性。结果表明,Ｓ－ＰＥＫＫ具有催化活性好、可循环使用等特点。     

对苯二酚型磺化聚芳醚酮的合成与性能

以双(4-(对氟苯甲酰基)苯基)苯基氧化磷(FPPPO)和对苯二酚聚合制得对苯二酚型含磷聚芳醚酮(PAEK-H).用浓硫酸直接磺化PAEK-H,制得对苯二酚型磺化聚芳醚酮(SPAEK-H),并通过改变磺化时间来控制磺化度.利用红外光谱,核磁共振对SPAEK-H的结构进行了表征,用热重分析仪对其热性能进行了分析.通过计算得到了SPAEK-H的离子交换容量(IEC)和磺化度(DS)值,并对其力学性能进行了测试.     

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.     

含三苯基膦结构可溶性超支化聚芳醚酮的合成与表征

以双(4–(对氟苯甲酰基)苯基)苯基氧化膦为A2单体,11,,1–三(4–羟基苯)乙烷为B3单体,通过A2+B3方法合成了含三苯基膦结构可溶性超支化聚芳醚酮(HPEKKs),有效地避免了凝胶化现象.通过改变A2/B3的比率改变HPEKKs的封端基团,并通过1H NMR和FTIR对其结构进行了表征.1H NMR测量羟基封端HPEKKs(HPEKK-OH)的支化度和氟原子封端的HPEKKs(HPEKK-F)支化度分别达到0.62和0.85.DSC测量HPEKK-OH和HPEKK-F的玻璃化转变温度分别为151℃和131℃.TGA测量HPEKKs在失重率为5%时热分解温度达到500℃以上.HPEKK-OH和HPEKK-F可以很好地溶解于N–甲基吡咯烷酮、N,N–二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等多种有机溶剂.     

联苯型聚芳醚砜醚酮酮共聚物的合成与表征

以无水AlCl₃/二氯乙烷(DCE)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为复合溶剂体系,在低温条件下,以4,4’-二苯氧基二苯砜(DPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)、4,4’-联苯二甲酰氯(BPPC)为原料通过亲电共缩聚反应制得一系列聚芳醚砜醚酮酮(PESEKKs),用FT-IR、DSC、TG、WAXD等技术对聚合物做了表征.结果表明:随着BPPC含量的增加,共聚物的T_g从194 ℃上升到210 ℃,T_m从223 ℃增加到238 ℃,热分解温度均大于550 ℃,聚合物的耐热性能得到显著提升.经过检测,共聚物的溶解性能良好.     

含甲基取代基聚芳醚醚酮酮的合成与表征

以对二溴苯和2,6-二甲基苯酚为原料合成高纯度1,4-二(2,6-二甲基苯氧基)苯,以1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂,无水三氯化铝/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为复合催化溶剂体系,与对苯二甲酰氯(TPC)或间苯二甲酰氯(IPC)进行低温溶液缩聚,得到一类含甲基取代聚芳醚醚酮酮(M2PEEKK)聚合物.用FT-IR,1H NMR,DSC,TGA,WAXD等分析技术对聚合物进行表征.     

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。     

主链硅杂化聚芳醚醚酮酮的合成与表征

以二甲基二苄基硅烷（DMDPMS）作为第3种单体,与4,4’-二苯氧基苯（PPOP）和间苯二甲酰氯（IPC）共缩聚,以1,2-二氯乙烷（DCE）为溶剂、AlCl3为催化剂、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为助剂,合成了系列新线型高分子量的主链含硅杂原子结构的聚芳硅酮酮（PSiKK）／聚醚醚酮酮（PEEKK）无规共聚物,并用IR、DSC、WAXD、TGA等技术对共聚物进行了表征与分析,考察了共聚物的热性能、溶解性能和结晶性能．结果表明,随着DPMDPS含量的增加,聚合物的玻璃化转变温度（Tg）、熔融温度（Tm）和热分解温度（Td）总体上呈下降趋势,溶解性能逐步得到改善．当共聚物中DMDPMS的含量小于10％时,该系列聚合物乃可达501℃以上,Tg达14．8℃．有趣的是,少量DMDPMS的引入,不但没有降低PEEKK的结晶性,反而能促使其结晶,但硅结构单元含量增加到一定程度后,结晶度逐渐下降;当硅基含量达到50％时,聚合物接近非晶态．     

可溶性甲基取代聚芳醚砜醚酮的合成与性能

以4,4′-二(4-氯甲酰基苯氧基)二苯砜(SODBC)与4,4′-二苯氧基二苯砜(DPODPS)、4,4′-二(2-甲基苯氧基)二苯砜(o-Me-DPODPS)、4,4′-二(3-甲基苯氧基)二苯砜(m-Me-DPODPS)和4,4′-二(2,6-二甲基苯氧基)二苯砜(o-Me2-DPODPS)等为单体在1,2-二氯乙烷(DCE)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、无水三氯化铝(AlCl3)溶剂催化剂体系中,通过低温溶液亲电共缩聚合成了聚芳醚砜醚酮(PESEK),邻位、间位甲基取代、双邻位甲基取代的聚芳醚砜醚酮(o-Me-PESEK、m-Me-PESEK、o-Me2-PESEK)聚合物.用FT-IR、1H NMR、DSC、TGA、WAXD等对聚合物进行了表征,研究了聚合物的溶解性.结果表明:聚合物具有较高的玻璃化转变温度(Tg)、良好的热稳定性和优良的溶解性.     

聚醚酮酮的合成、结构与性能

合成了聚醚酮酮，并用广角Ｘ射线、红外及差示扫描丘热技术研究聚醚酮酮及其共聚体系。研究表明这种体系存在多晶型结构，第Ⅰ晶型与通常聚醚醚酮晶型相同；第Ⅱ晶型与第Ⅰ晶型不同。第Ⅱ晶型晶胞参数ａ＝０．３９９７ｎｍ，ｂ＝０．５６６７ｎｍ，ｃ＝０．９８６１ｎｍ。改变共聚体系分子链结构及制样与热处理条件均可得到这两种晶型的变化情况。     

新型甲基取代的聚芳醚酮醚砜醚酮无规共聚物的合成与表征

在无水AlCl3及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)存在下,将4,4’-(4-氯甲酰苯氧基)二苯砜(SPCI)与3-甲基二苯醚(MDPE)和二苯醚(DPE)在1,2-二氯乙烷中进行低温溶液共缩聚反应,合成了一系列聚芳醚酮醚砜醚酮／甲基取代聚芳醚酮醚砜醚酮(PEKESEK／M-PEKESEK共聚物．经FT—IR,DSC,TG及WAXD等测试表明共聚物为非晶态结构,具有优异的耐热性能,其玻璃化转变温度(Tg)为160-172℃,且随共聚物甲基取代M—PEKESEK结构芋元含量的增加而增加．共聚物在氮气气氛中5％的热失重温度(乃)均在460℃以上,且易溶于氯仿、二氯甲烷及DMF和DMSO等强极性非质子有机溶剂中．     

聚醚酮酮／含萘环聚醚酮醚酮酮无规共聚物的合成与表征

通过β-萘酚和4,4′-二氟二苯甲酮的缩合反应,合成了一种新芳醚单体-4,4′-二（β-萘氧基）二苯甲酮,将其在亲电反应条件下和二苯醚、芳二酰氯进行共缩聚反应,制备了聚醚酮酮/含萘环聚醚酮醚酮酮无规共聚物,用IR、WAXD、DS、TG和溶解性试验等方法对其进行了表征。     

4,4′-二苯氧基二苯砜-对苯二甲酰氯-间苯二甲酰氯三元共聚物的合成与性能

以4,4′-二苯氧基二苯砜(DPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)和间苯二甲酰氯(IPC)为单体,无水AlCl3/二氯乙烷(DCE)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为催化溶剂体系,通过低温溶液共缩聚反应,合成系列聚芳醚砜醚酮酮(PESEKKS),用IR、DSC、WAXD、TG等技术对聚合物进行了结构和性能的表征.研究结果表明,随着高分子主链中间位苯基结构单元的增加,对共聚物玻璃化转变温度(Tg)影响不大,熔融温度(Tm)和结晶度则逐渐降低,但仍保持良好的耐热性,溶解性得到进一步改善.     

含间位苯基及芳酯基侧基聚芳醚酮的合成与表征

以偏苯三甲酸酐酰氯(TMAC)、间苯二甲酰氯(IPC)和1,3-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(m-EKKE)为单体,通过3元共缩聚反应合成了系列高相对分子质量、含羧基侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-A),i-PEK-A树脂在1,1,2,2-四氯乙烷溶剂中,在对甲苯磺酸催化下与苯酚进行酯化反应合成了主链带不同比例芳酯侧基的聚芳醚酮树脂(i-PEK-E).用FT-IR、1H NMR、WAXD、TGA、DSC等技术对聚合物的结构与性能进行了表征.结果表明:在合成3元无规共聚物时,随着TMAC用量的增加,共聚物的Tg升高,Tm降低,改善了共聚物的熔融加工性能.当IPC/TMAC摩尔比小于1时,共聚物为无定形聚集态.     

含间苯基及甲基侧基聚芳醚砜醚酮酮的合成与表征

以2,2’-二甲基-4,4’-二苯氧基二苯砜(α—CH3-DPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)和间苯二甲酰氯(IPC)为单体,通过亲电缩聚反应,合成了一系列主链含四面体构型的砜基及其醚键邻位含有甲基的新型聚芳醚砜醚酮酮聚合物．结果表明,该类聚合物具有较高的玻璃化转变温度(Tg)和良好的耐热性．     

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.