双酚S型含侧苯基杂环共聚醚砜的合成和性能

为了开发耐高温、可溶解、易于功能化改性的聚芳醚砜,以4-(3-苯基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、4,4′-二羟基二苯砜和4,4′-二氯二苯砜为单体,采用高温溶液缩聚法合成一系列不同单体比例的含侧苯基杂环共聚醚砜(PPESS-Ps)。利用核磁共振氢谱、红外光谱和X射线衍射表征了PPESS-Ps结构,并测试了PPESS-Ps的特性黏度、分子量、热性能、溶解性、力学性能以及亲水性。结果表明,PPESS-Ps化学结构符合预期,共聚组成可控,其特性黏度介于0.79~0.92 dL/g,数均分子量在2.75×10~4~4.65×10~4之间;PPESS-Ps属于无定形聚合物,其玻璃化转变温度大于245℃,5%热失重温度高于511℃,800℃下残炭率超过40.6%,耐热性好且热稳定性优异;PPESS-Ps能溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺以及氯仿等有机溶剂中,并且表现出优良的力学性能,其拉伸模量在1.61~1.92 GPa之间,拉伸强度介于55~81 MPa。

含苯环侧基聚芳硫醚砜-聚砜嵌段共聚物的制备及表征

通过两步法合成一种含有苯环侧基的聚芳硫醚砜-聚砜嵌段共聚物(PASS-b-PSF)。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱对产物的化学结构进行了表征;用差示扫描量热分析、热重分析、万能试验机等手段对PASS-b-PSF的热性能及拉伸性能进行了测试。结果表明,共聚物的玻璃化转变温度(Tg)均高于212℃,初始降解温度Td,5%高于430℃,拉伸强度均在50MPa以上,具有优良的热性能及力学性能;溶解性试验表明,随着苯环侧基含量的增加,其溶解性增大,溶剂结晶化温度有明显的降低或溶剂结晶化现象消失。

新型双酚A衍生物——1,1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷的合成

以苯乙酮和苯酚为反应物,硫酸和硫代乙醇酸作催化剂,合成了标题化合物,通过红外光谱分析、1HNMR和13CNMR确定了化合物的结构。通过单因素试验和正交试验,研究了苯乙酮与苯酚物质的量比、硫酸浓度、硫代乙醇酸用量、反应温度和反应时间等主要因素对合成产率的影响,实验结果表明,当苯乙酮与苯酚的物质的量比为1∶3,硫酸浓度为76%,硫代乙醇酸用量为2.20 g/(mol苯乙酮),反应温度为55℃,反应时间为24 h时,达到最大产率70%。该新型双酚A衍生物可用于聚碳酸酯、聚芳酯、环氧树脂、聚醚醚酮等聚合物合成的改性单体。

磺化侧苯基杂萘联苯聚芳醚腈酮膜材料的研究

以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、4-(3-苯基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、2,6-二氯苯腈、4,4′-二氟二苯酮为原料,通过溶液缩聚反应,合成了侧苯基杂萘联苯聚芳醚腈酮(PPENK-P),并对PPENK-P进行磺化改性,制备出含有苯磺酸侧基的杂萘联苯聚芳醚腈酮(SPPENK-P).采用溶液浇铸法制备了SPPENK-P质子交换膜,并对其吸水率、溶胀率、机械性能、耐氧化稳定性、质子传导性等进行测试.结果表明,SPPENK-P可溶解于二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等溶剂,5%的热失重温度在330℃以上;随着SPPENK-P中DHPZ-P单元比例的增加,SPPENK-P膜的吸水率、溶胀率、质子传导率增加,而耐氧化性降低;SPPENK-P膜在25℃下的吸水率均在8%以上,95℃下的质子传导率可达9.59×10^(-2) S/cm.

含苯环侧基三元共聚PI的合成及其表征

以4,4’-二胺基二苯醚(ODA)、2,2’-双[3-苯基-4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BPAPOPP)和均苯四甲酸酐(PMDA)为单体,采用溶液共缩聚方法合成了一系列共聚聚酰亚胺(PI)薄膜;采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)等分析了PI薄膜的结构和性能。结果表明:随着高聚物中柔性体系含量的增加,PI薄膜的热学性能和力学性能都有一定程度降低;但其加工性能得到了改善。