含吗啉基苯基可溶性聚酰胺的制备及性能

通过分子设计制备一种新型二胺单体4-(4-吗啉基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(MPAP)及3种含吗啉基苯基及吡啶环可溶性聚酰胺(PA)。研究结果表明,所制备的PA具有良好的溶解性能,在室温下能溶于高沸点有机溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡口各烷酮(NMP),在加热条件下能部分溶于四氢呋喃(THF)和丙酮等低沸点溶剂;较高的耐热性,玻璃化转变温度(Tg)均高于205℃,氮气中10%热失重温度在461℃以上;优异的光学性能,截止波长低于396nm,542nm处的透过率均超过80%。此外,PA薄膜具有较好的力学性能,其拉伸强度为62~83 MPa,断裂伸长率为4.6%~12.8%,弹性模量为0.6~1.7GPa。

含叔丁氧基及吡啶环聚酰胺的制备与性能研究

利用新型二胺单体4-(4-(叔丁氧基)苯基)-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(TPAP)分别与3种二酸通过Yamazaki膦酰法成功制备出一系列含叔丁氧基及非共面三苯基吡啶结构的芳香聚酰胺,并对其性能进行研究。结果表明:聚合物不仅常温下可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)等高沸点溶剂,在加热条件下还能部分溶于四氢呋喃(THF)、氯仿(CHCl3)等低沸点溶剂,具有良好的溶解性。该聚酰胺的玻璃化转变温度(Tg)均高于178℃,氮气氛围下热失重5%和10%的温度均高于426℃和477℃,表现出较好的热稳定性。同时,聚酰胺薄膜的光学性能和力学性能较好,截止波长(λcutoff)和80%透过率的波长(λ80%)范围分别为376~392 nm和469~501 nm,拉伸强度为49~71 MPa,杨氏模量为0.96~1.53GPa,断裂伸长率为3.2%~7.2%。

具有大侧基和不对称结构含氟聚酰胺的制备及气体分离性能

以二胺单体2,6-双(4-氨基苯基)-4-(3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)苯基)吡啶和商品化二酸为原料,合成了3种芳香聚酰胺(PA)。通过红外光谱和核磁共振表征证实了二胺单体和聚合物的化学结构。PAs均具有良好的有机溶解性,在室温可完全溶于NMP,DMF,DMSO等高沸点有机溶剂,在加热状态下部分溶解于THF,CHCl_(3)等低沸点有机溶剂,且具有突出的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)均高于217℃,在N_(2)氛围下热失重10%的温度均在512℃以上;光学性能良好,截止波长(λ_(cut-off))及80%透过率的波长(λ_(80%))范围分别在376~391 nm和449~481 nm之间。利用分子动力学模拟计算了PAs的自由体积分数(FFV),聚合物引入大侧基和不对称结构有效地抑制了分子链的紧密堆积,形成了气体传输路径。实验测定了PAs薄膜的He,CO_(2),O_(2)和N_(2)纯气体渗透性,3种薄膜均表现出较好的气体渗透性。与PA-1和PA-2相比,PA-3的气体分离性能最好,表现出相对高的P(He)=11.27 barrer、低的P(N_(2))=0.3294 barrer气体渗透性,使得PA-3的He/N_(2)选择性提高,即α(He/N_(2))=34.21。

高耐热可溶性含氟含吡啶环聚芳酰胺的制备及性能研究

以4-三氟甲硫基苯甲醛和4-硝基苯乙酮为原料,设计合成一种新型二胺单体—4-(4-三氟甲硫基苯基)-2,6-双(4-胺基苯基)吡啶(FTPAP),通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)等对二胺单体进行结构表征.将FTPAP分别与1,4-萘二甲酸(NDA)、4,4-二苯醚二甲酸(CPBA)、对苯二甲酸(PTA)通过Yamazaki膦酰化法制备一系列含吡啶环及大侧基三氟甲硫基苯基非共平面结构新型可溶性聚酰胺(PA).采用FTIR,~1H-NMR等对PA进行结构表征.凝胶渗透色谱(GPC)数据显示PA具有较高的分子量和低的分散系数,相对分子量在9.30×10~4~1.26×10~5之间,分散系数范围为1.12~1.33.结果表明:PA具有优异的溶解性能,在室温条件下可以溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等高沸点有机溶剂中,甚至在加热条件下能部分溶解于低沸点四氢呋喃(THF)、氯仿(CHCl_3)溶剂中.PA呈现出优异的热稳定性和光学性能,聚合物玻璃化转变温度(T_g)在285~325°C之间;在氮气氛围中5%和10%热失重时的温度范围分别为396~435°C和430~490°C,且残炭率都在70%以上;聚合物截止波长(λ_(cutoff))范围为369~384 nm,80%透过率(λ_(80%))的波长范围为440~478 nm;广角X射线图谱表明聚合物为无定型结构.此外,PA薄膜具有良好的力学性能,其拉伸强度43.2~95.0 MPa,杨氏模量0.90~1.39 GPa,断裂伸长率3.3%~8.8%.