基于丁香酚的全氟环丁基芳基醚聚合物的合成与性能表征

为了实现可持续发展,以可再生的生物质原料制备高性能高分子材料成为关注重点。本文以丁香酚为原料,通过氟烷基化反应、硅氢加成反应、消除反应和Piers-Rubinsztajn反应合成了三种含有硅氧烷结构的三氟乙烯基芳基醚(TFVE)单体。利用核磁共振光谱测试(NMR)、傅里叶红外光谱测试(FT-IR)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)、拉伸测试、热重分析(TGA)、介电常数测试等对TFVE单体结构、固化行为及固化样品的各项性能进行分析。结果表明三种生物基TFVE单体可以通过TFVE基团的热环化反应转化为全氟环丁基芳基醚(PFCB)聚合物。固化样品具有出色的热稳定性和介电性能,5%热分解温度分别为405、381和394℃,1 kHz~10 MHz内平均介电常数分别为2.78、3.26和3.11。该工作提供了利用生物多酚制备高性能聚合物的新思路。

含全氟环丁基芳基醚结构硅氧烷单体的合成与表征

以4-溴苯酚为原料,通过O-烷基化反应合成中间体1-溴-4-(2-溴-1,1,2,2-四氟乙氧基)苯,然后通过脱卤反应合成中间体1-溴-((1,2,2-三氟乙烯基)氧基)苯,再通过格氏反应合成中间体乙氧基二甲基(4-((1,2,2-三氟乙烯基)氧基)苯基)硅烷,最后通过环化反应合成含全氟环丁基芳基醚结构的硅氧烷单体。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)对各中间体和单体的结构进行了表征。结果表明,含全氟环丁基芳基醚结构硅氧烷单体成功合成。

全氟环丁基芳基醚聚合物及其改性硅树脂材料的研究进展

全氟环丁基芳基醚聚合物具有出色的热稳定性、化学稳定性和低介电性,用其对硅树脂改性,由于刚性四元环和苯环结构的加入将对硅树脂的耐热性和力学性能起到显著的提升作用;同时会在改善硅树脂介电性能方面具有优势。就近年来国内外高性能硅树脂材料、全氟环丁基芳基醚聚合物和全氟环丁基芳基醚改性硅树脂材料研究进展进行综述,并介绍了全氟环丁基芳基醚聚合物改性硅树脂的新方法和应用前景。

全氟环丁基芳基醚聚合物的研究进展

本文介绍了三氟乙烯基芳基醚单体和全氟环丁基聚合物的合成,综述了全氟环丁基芳基醚聚合物在介电材料、膜材料和光波导材料等方面的应用进展,并展望了全氟环丁基在硅橡胶中的应用。

利用ATRP合成含梳形磺化侧链的全氟环丁基芳基醚聚合物

全氟环丁基芳基醚聚合物是一类新型的部分氟化聚合物,在光学材料、空间材料、膜材料和静电纺丝等领域具有潜在的应用前景。为发展全氟环丁基芳基醚聚合物合成的新策略,利用ATRP将对苯乙烯磺酸钠接枝到含溴甲基的全氟环丁基芳基醚聚合物(Br-PFCB-XX)的主链上,通过改变对苯乙烯磺酸钠的量,合成了一系列含梳形磺化侧链的全氟环丁基芳基醚聚合物(PFCB-XX-g-PSSS-YY)。DSC和TGA测试表明所得聚合物具有良好的热性能。溶解性测试表明所得聚合物在二氯甲烷,氯仿、四氢呋喃、丙酮和DMF中具有良好的溶解性。

含烯丙基的新型全氟环丁基芳基醚聚合物的合成

全氟环丁基芳基醚聚合物因其良好的热和化学稳定性、优异的加工性能而受到关注。然而,商业化酚类化合物种类有限,且部分功能性基团在三氟乙烯基芳基醚的制备和热环化聚合条件下不能够稳定存在,使全氟环丁基芳基醚聚合物的发展受到了阻碍。本文以课题组所开发的PFCB-OH-xx为初始聚合物,通过简单的亲核取代反应,成功合成了含烯丙基的新型全氟环丁基芳基醚聚合物(PFCB-O-Pbe-xx)。该类聚合物可作为全氟环丁基芳基醚聚合物后功能化的前体。利用1H NMR、19F NMR和FT-IR证实了聚合物的结构。DSC和TGA测试表明:所得聚合物具有良好的热性能。此外,利用DSC研究了PFCB-O-Pbe-xx的热交联过程。

迭代Suzuki偶联反应合成全氟环丁基芳基醚齐聚物的研究

对迭代Suzuki偶联反应合成全氟环丁基芳基醚齐聚物的方法进行了研究,并合成了全氟环丁基芳基醚齐聚物.首先从对溴苯酚出发,合成了含有一个全氟环丁基芳基醚结构单元的中间体3.芳基硼酸与中间体3进行Suzuki偶联反应,得到了含有一个全氟环丁基芳基醚结构单元的硼酸.重复与中间体3进行Suzuki偶联反应,从而合成了全氟环丁基芳基醚二聚体和三聚体.最后通过热环化二聚反应合成了全氟环丁基芳基醚三聚体、五聚体和七聚体.

镍催化转移缩聚合成全氟环丁基芳基醚聚合物

研究了通过镍催化转移缩聚的方法来合成全氟环丁基芳基醚聚合物.首先,我们以对溴苯酚和1,2-二溴四氟乙烷为起始原料,通过两步反应得到对溴三氟乙烯基芳基醚,进一步加热环化二聚得到单体1,2-二(4-溴苯氧基)六氟环丁烷.该二聚物再与异丙基格氏试剂发生镁交换反应,生成格氏试剂中间体,在催化剂Ni(dppe)Cl2的存在下发生镍催化转移缩聚生成聚合物.研究了反应时间、温度和单体投料比对催化缩聚反应的影响.

含联苯和砜基结构全氟环丁基共聚芳醚的合成与表征

以二苯醚为溶剂,4,4′-双(三氟乙烯氧基)苯砜(DTS)与4,4′-双(三氟乙烯氧基)联苯(DTB)为单体进行高温溶液共聚合.通过调控2种单体的加入比例(DTS:DTB为3:7~7:3)经[2π+2π]热环化反应,制备了一系列含联苯和砜基结构全氟环丁基共聚芳醚(PFCB-S-BP).采用凝胶渗透色谱(GPC)对该系列共聚芳醚的分子量及分子量分布进行了测定,结果表明两单体发生共聚合反应,合成的共聚芳醚数均分子量均大于1.4×10~4,且分子量分布较窄介于1.4~1.6之间.采用红外吸收光谱、核磁共振波谱等对PFCB-S-BP结构进行了表征.PFCB-S-BP的红外光谱中三氟乙烯基醚单体在1824 cm^(-1)处的特征吸收峰消失,而在957 cm^(-1)出现了强的全氟环丁基特征吸收峰,1315和1100 cm^(-1)处砜基的特征吸收峰强度随DTS/DTB比例的增加而变强.PFCB-S-BP的氢核磁谱图中,δ=7.9处为苯环上砜基邻位氢原子的信号峰,其强度随着反应单体DTS/DTB比例的增大而增强.氟核磁谱图(19F-NMR)中,化学位移在-127^-134的复杂多重峰是由于全氟环丁基环顺式和反式取代不同引起的.结果表明DTS与DTB单体发生了共聚合反应,成功合成了全氟环丁基聚芳醚PFCB-S-BP,并测试了其耐热性、热稳定性、溶解性等性能.PFCB-S-BP的5%热失重温度均高于470°C,玻璃化转变温度均高于145°C,具有较好的热稳定性.PFCB-S-BP可溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺和氯仿等常用有机溶剂,表现出良好的溶解性.

基于点击化学合成含有全氟环丁基芳基醚的ABA三嵌段共聚物

由于三氟乙烯基芳基醚单体独特的聚合机理和反应温度,因此难以通过顺序投料法来合成含有全氟环丁基芳基醚结构的嵌段共聚物.我们通过端基修饰的方法在全氟环丁基芳基醚聚合物链端引入叠氮基团,通过点击化学与含有炔基的聚乙二醇相连,制备了含有全氟环丁基芳基醚的ABA三嵌段共聚物.

含全氟环丁基芳基醚结构的疏水性聚碳酸酯的合成及性能研究

以商业化的对羟基苯甲醚为原料,合成了一种新型的含有全氟环丁基芳基醚结构的疏水性聚碳酸酯.该聚合物在不降低材料透明性的前提下,表现出了优异的热稳定性和疏水性,其热分解温度为351℃,涂膜与水的接触角为110°.为了进一步探究全氟环丁基芳基醚结构对聚碳酸酯的性能影响,以含有全氟环丁基芳基醚结构的单体和双酚A单体为原料,合成了一系列具有不同全氟环丁基芳基醚基团含量的聚碳酸酯.通过性能比较可知,将全氟环丁基芳基醚结构引入聚碳酸酯,能够降低聚碳酸酯的分散度,提高其热稳定性和疏水性.

新型含膦聚合前体4-溴-3-(二苯基膦酰基)-1-(1,2,2-三氟乙烯氧基)苯的合成

以间氨基苯甲醚为原料,经重氮化、溴化、Pd催化偶联、氧化、1,2-二溴四氟乙烷氟烷基化、Zn粉还原脱卤消除等反应制得合成全氟环丁基芳基醚聚合物的新型含膦聚合前体——4-溴-3-(二苯基膦酰基)-1-(1,2,2-三氟乙烯氧基)苯,其结构经NMR和MS表征。