非溶剂添加剂对共聚砜铸膜液体系及膜性能与结构的影响

以含二氮杂萘酮结构的新型共聚砜为膜材料 ,通过浊点滴定法和特性粘数的测定研究了几种非溶剂添加剂对铸膜液体系的影响 .并由共聚砜 NMP 添加剂三组分相分离曲线数据计算了共聚砜的Θ溶剂中NMP与添加剂的比例 ,考察了添加剂EGME用量对共聚砜超滤膜结构和性能的影响 .发现当EGME NMP接近Θ组成时膜性能发生突变 ,在EGME NMP低于Θ组成时 ,膜的水通量随添加剂用量的增大而增大 ,截留率基本不变 .

双酚S型杂萘联苯共聚醚砜膜材料的合成与性能研究

以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、双酚S和4,4′-二氯二苯砜为原料,采用亲核缩聚法合成了一系列双酚S型杂萘联苯共聚醚砜(PPESS).通过核磁共振、红外与X射线衍射光谱表征了PPESS的结构.测试了PPESS的特性黏度、分子量、溶解性、亲水性和拉伸性能,采用示差扫描量热法和热失重分析法对PPESS的热性能进行了分析.采用干湿相转化法将PPESS制成中空纤维膜,考察了二氮杂萘酮结构单元含量对膜渗透选择性的影响.结果表明:PPESS的玻璃化温度介于249~288℃,5%热失重温度介于513~518℃且PPESS的热性能随二氮杂萘酮结构单元含量的增加而增强.此外,随着该结构单元含量的增加,膜的纯水通量增加,而牛血清蛋白(BSA)截留率变化不大;PPESS-80膜的纯水通量为51.8 L/(m^(2)·h),BSA截留率为97.2%.

杂萘联苯共聚醚砜的磺化

以浓硫酸为磺化剂对杂萘联苯共聚醚砜进行磺化改性,合成了一系列不同磺化度的磺化杂萘联苯共聚醚砜(SPPBES)。考察了硫酸浓度、磺化反应温度和反应时间、杂萘联苯共聚醚砜与硫酸的质量体积比对产物磺化度的影响。随着硫酸浓度增加、磺化反应温度升高、反应时间的延长,SPPBES的磺化度增大。调节磺化反应条件,制得了磺化度在0.37～1.04之间的SPPBES。利用FT-IR、1H-NMR和TGA对SPPBES进行了表征,测试了SPPBES的含水率和溶胀率。

新型共聚芳醚砜改性环氧树脂的结构与性能研究

采用新型杂萘联苯共聚芳醚砜(PPBES)树脂对环氧树脂(EP)进行共混改性,研究了共混物的结构和性能,并对其增韧机理进行了分析。结果表明:采用PPBES改性EP后,在共混物韧性提高的同时,其玻璃化温度最多提高了30℃,且热稳定性得到了很好的保持。

杂萘联苯共聚醚砜中空纤维超滤膜的制备

以杂萘联苯共聚醚砜为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、乙二醇甲醚(EGME)为添加剂,采用干-湿纺丝工艺制备新型中空纤维非对称超滤膜,考察了EGME含量、干纺程长度以及凝胶浴温度对杂萘联苯共聚醚砜中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,随着EGME含量的增加超滤膜的水通量增大,而对聚乙二醇10000的截留率基本不变,干纺程长度和凝胶浴温度对超滤膜的性能有较大影响,所制备的中空纤维超滤膜对聚乙二醇10000的截留率高于95%,水通量达到258 L/(m2.h)。

梯度热拉伸共聚芳砜酰胺纤维的结构与性能

对共聚芳砜酰胺(PSA)初生纤维进行5级热拉伸,研究了不同拉伸级数下PSA纤维的力学性能、动态力学性能、结晶度、晶区取向度以及片晶结构的变化。结果表明:热拉伸前后的PSA纤维都在425℃左右开始发生分解,热拉伸前后纤维的玻璃化转变温度(Tg)从375℃降为365℃;随着热拉伸的进行,纤维的断裂强度逐步增大,低于Tg进行热拉伸,纤维超分子结构没有明显变化,只发生非晶区的取向;高于Tg进行热拉伸,大分子发生显著的取向和结晶,并形成片晶结构,无定型区沿轴向尺寸增大;纤维经过5级拉伸后,其断裂强度和初始模量分别提高到2.02 cN/dtex和31.88 cN/dtex。

杂萘联苯共聚醚砜复合正渗透膜的制备和性能

以杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为膜材料制备中空纤维基膜,然后通过界面聚合方法在基膜内腔制备出一种新型聚酰胺复合正渗透中空纤维膜.分别考察铸膜液组分和界面聚合工艺对复合正渗透膜结构和性能的影响.铸膜液中添加乙二醇可改变PPBES中空纤维基膜的结构和性能;PPBES基膜的结构和性能可影响聚酰胺活性层形貌和复合正渗透膜的性能;间苯二胺(MPD)质量分数会改变聚酰胺活性层的表面形貌,进而影响复合正渗透膜的性能.随着MPD质量分数从0.5%升高到2%,复合膜水通量和盐水比都呈现快速下降趋势,但MPD质量分数超过2%时,复合正渗透膜性能变化较小.随着原料液温度从25℃升高到80℃,正渗透膜水通量从20.3L/(m^2·h)快速升高到34.0L/(m^2·h),而盐水比变化较小.新型PPBES复合正渗透中空纤维膜展现出较好的耐热稳定性.

杂萘联苯共聚醚砜的非均相磺化

以杂萘联苯共聚醚砜(PPHES)为原料,氯仿为溶剂,浓硫酸为磺化试剂,采用非均相磺化法对PPHES进行了磺化改性,得到了一系列不同磺化度的磺化杂萘联苯共聚醚砜(SPPHES)。考察了浓硫酸浓度、磺化反应温度和时间等工艺条件对产物磺化度的影响。利用FT-IR、1H-NMR对SPPHES进行了表征。结果表明,磺酸基已成功引入到聚合物的主链中。TGA对SPPHES的热稳定性分析表明,SPPHES的分解温度高于280°C。

浸没沉淀法制备杂萘联苯共聚醚砜膜的凝胶动力学研究

以杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为聚合物,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,对浸没沉淀法制备PPBES非对称膜的凝胶动力学进行研究。采用3D数字显微镜观察了PPBES/PVP/DMAc体系的凝胶过程,并计算成膜动力学因子(D_(e))以表征凝胶速度,系统考察了聚合物、添加剂浓度及凝胶介质中溶剂含量对PPBES铸膜液凝胶化速度和结构的影响。采用数字黏度计探究铸膜液表观黏度与PPBES及PVP浓度的关系,以及黏流活化能对D_(e)的影响。结果表明,PPBES浓度增大,D_(e)由10633μm^(2)/s降至4599μm^(2)/s,凝胶速度降低,指状大孔逐渐消失;PVP含量增加,凝胶速度先增大后降低,凝胶结构从指状孔转变为海绵孔;凝胶介质中DMAc的含量增加,凝胶速度降低。混合溶液的表观黏度与PPBES和PVP浓度呈正相关关系;PPBES浓度升高,聚合物溶液的黏流活化能增大,D_(e)下降。

聚醚砜与杂萘联苯共聚醚砜共混超滤膜的制备

以聚醚砜(PES)与杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为膜材料,通过溶液共混,采用相转化法制备了PES/PPBES共混超滤膜.结合差示扫描量热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、旋转黏度计、接触角测量仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机等,分析了PES/PPBES共混比例对铸膜液相容性、铸膜液黏度、超滤膜结构和性能等的影响规律.实验结果表明,当共混物中PPBES质量分数低于20%时,PPBES与PES具有较好的相容性;实验范围内,PES/PPBES中空纤维共混超滤膜均有较高的牛血清蛋白(BSA)截留率,膜的亲水性明显提高,纯水通量显著增加,当PPBES质量分数为30%时,纯水通量可达到60.5L/(m^2·h),是PES膜的2.5倍左右.

连续碳纤维增强杂萘联苯共聚芳醚砜复合材料的制备及力学性能

以含二氮杂萘酮联苯共聚芳醚砜(PPBES)为树脂基体,连续碳纤维T700-12K为增强材料,采用溶液浸渍和模压成型的方法制备出单向复合材料。通过对复合材料样条进行三点弯曲以及短梁剪切力学性能测试,考察了复合材料纤维体积分数、模压成型温度、成型压力及保压时间对复合材料弯曲强度、模量及层间剪切强度的影响。分别测试了复合材料在干态及湿态下的高温力学性能的变化规律。结果表明,当复合材料纤维体积分数为63%,模压成型温度为350℃,成型压力为4 MPa,保压时间为20 min时,复合材料的力学性能最佳。动态热机械性能测试结果表明复合材料在230℃之前,储能模量保持稳定。而水煮48 h后复合材料的吸水率为0.3%。

杂萘联苯共聚醚砜血液透析膜的制备与性能

以不同结构的杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为膜材料,通过相转化法制备了一系列中空纤维血液透析膜.结合旋转黏度仪、接触角测量仪、扫描电子显微镜等,分析了PPBES结构对纺丝液的热力学稳定性、纺丝液旋转黏度、中空纤维血液透析膜结构及性能的影响.研究结果表明,随着PPBES中二氮杂萘酮结构单元含量的增加,纺丝液热力学稳定性降低,纺丝液黏度增大,膜的亲水性得到改善.血液透析膜对牛血清蛋白(BSA)的截留率均大于93%,纯水通量均大于23.9 L/(m^2·h),其中二氮杂萘酮结构单元质量分数为60%的血液透析膜的纯水通量和BSA通量分别为34.5和25.5 L/(m^2·h),通量恢复率为68.4%.中空纤维膜拉伸强度均大于6 MPa.

磺化杂萘联苯共聚醚砜/聚醚砜复合纳滤膜的制备

以磺化杂萘联苯共聚醚砜(SPPBES)为功能层材料,聚醚砜(PES)超滤膜为支撑层,采用涂覆法制备了SPPBES/PES复合纳滤膜。研究了SPPBES磺化度、热处理条件等因素对复合纳滤膜性能的影响,并考察了SPPBES/PES复合纳滤膜的耐热性和耐氧化性能。结果表明,SPPBES/PES复合纳滤膜对Na_2SO_4的脱除率可以达到85%,并表现出良好的耐热性和优异的耐氧化性。

杂萘联苯结构共聚芳醚砜的合成与性能

文中以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(BPA)及4,4′-二氯二苯砜(DCS)为单体,环丁砜为溶剂,采用两步投料法进行高温溶液逐步聚合,通过调控单体的比例,制备了系列高分子量含杂萘联苯结构共聚芳醚砜(PPAESs)。通过红外光谱、核磁共振氢谱及广角X射线衍射分析表明所合成聚合物的结构与设计结构相一致。高温凝胶渗透色谱分析(GPC)结果表明,与一步投料法相比,PPAESs的数均分子量可达5×10^(4)以上;通过差示扫描量热分析和热重分析表明,聚合物的玻璃化转变温度在197~257℃之间,5%热失重温度为486~495℃,聚合物的耐热性及耐热稳定性提高;可溶于三氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等极性非质子性溶剂,表现出良好的溶解性;对共聚芳醚砜薄膜进行拉伸性能实验,其拉伸强度为55~77 MPa、弹性模量为1.71~1.94 GPa、断裂伸长率为4%~7%。

含杂萘联苯结构共聚芳醚砜酮的热性能与动态机械性能

采用溶液聚合法制备了不同配比的含杂萘联苯结构的四元共聚芳醚砜酮(PPBESK)。采用热失重(TGA),差示扫描分析(DSC)和动态机械热分析(DMTA)对该聚合物的热性能和动态机械性能进行了表征和研究。结果表明,加入少量联苯结构的共聚物仍然具有良好的热性能。观察动态机械热分析谱图,可以发现,在150℃～200℃的扫描温度范围内,共聚物的储能模量保持较高值并出现一个小转变,随着温度升高,在250℃～300℃之间出现了共聚物的玻璃化转变温度,即α转变,此时储能模量降低较大。随着共聚物主链中砜基结构含量的增加,其玻璃化转变温度有所上升。

含Cardo基三元共聚芳醚砜的合成

以酚酞，双酚A，4,4＆#39;-二氯二苯砜为原料，采用碱性条件下亲核取代、逐步缩聚的方法合成了一系列新型的主链上含Cardo基的三元共聚芳醚砜。采用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、凝胶渗透色谱仪等表征了含Cardo基三元共聚芳醚砜的结构并研究了其热性能。结果表明：含Cardo基三元共聚芳醚砜为非晶态，其玻璃化转变温度为171~258℃，在氮气中质量损失5%时的温度均高于395℃；在强极性非质子溶剂及普通有机溶剂中均具有较好的溶解性；相对分子质量为（1.0~2.1）×10^4，相对分子质量分布为2.23~3.49。

物理老化对非晶态聚醚砜共聚物力学性能和形态结构的影响

采用示差扫描量热法(DSC)、应力-应变测量、荧光光谱和透射电镜等方法研究了物理老化对非晶态聚醚砜共聚物膜的拉伸屈服行为及微观结构的影响.研究结果表明,聚醚砜共聚物经物理老化后,DSC升温曲线上出现吸热峰,Tg升高,初始模量和屈服应力增加,断裂伸长率下降.物理老化后的聚醚砜共聚物在拉伸过程中出现应力屈服峰,实质上是逐步打开凝聚缠结的过程.荧光光谱的研究证明,非晶态聚醚砜共聚物由于主链苯环密度较高,苯环受激处于激发态时易与周围激态苯环相互作用形成激基缔合物,缔合物发射峰的强度随老化时间增加而增强.电镜对形态结构的分析进一步表明,聚醚砜共聚物经物理老化后其聚集态形成了某种局部有序结构.

新型聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物的制备及锂离子传导性能研究

探讨了聚醚砜-聚氧化乙烯共聚物的制备方法及其锂离子传导性能。首先通过聚乙二醇和二氯亚砜反应制得氯封端的聚氧化乙烯（PEO-Cl2），然后将PEO—Cl2与三种不同结构的二元酚和4，4’-二氯二苯砜（DCDPS）在碳酸钾、甲苯存在下，以N，N-二甲基乙酰胺（DMAc）作为溶剂，进行缩聚反应，制得共聚物，并通过红外光谱和核磁共振谱图进行了表征。所制得的聚醚砜一聚氧化乙烯共聚物薄膜均有着较高的断裂伸长率和拉伸强度。XRD测试结果表明这些电解质膜在室温下具有无定形结构。以聚醚砜一聚氧化乙烯共聚物为基体，三（氟甲基磺酰）亚胺锂（LiTFSI）为掺杂剂，以1，4-丁二腈（SN）为增塑剂，研究了锂盐的掺杂量对锂离子电导率的影响，测试结果表明这些电解质膜在80℃下具有较高的锂离子电导率（6．4×10^-5～5．30×10^-4／cm）。

胆甾型侧链液晶共聚物的研究

合成并表征了两个胆甾型液晶烯类单体以及它们分别与辛烯－１、二氧化硫进行自由基共聚合得到的一系列不同组成的胆甾型侧链液晶三元共聚砜。

杂萘联苯共聚醚砜和聚醚酰亚胺的耐氨性探究

为考察杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)和聚醚酰亚胺(PEI)的耐氨性,采用傅里叶变换红外光谱仪、万能材料试验机和乌氏黏度计,探究了氨水溶液以及氨气对PPBES和PEI的化学结构、力学性能和特性黏度的影响。结果表明,PEI在氨水溶液和氨气中均发生了酰亚胺环的降解反应,经过氨水溶液浸泡后,PEI的力学性能和特性黏度都有大幅度降低,甚至均质膜发生破裂;在氨气中放置30 d后,PEI由固态均质膜降解为黏稠状液体,耐氨性较差。而PPBES在氨水溶液和氨气中的化学结构没有发生明显变化,经氨水溶液浸泡后,PPBES的断裂伸长率由15.8%减小为13.6%,拉伸强度由71.6 MPa减小为68.5 MPa,特性黏度由0.70 dL/g减小为0.55 dL/g,但下降幅度小于PEI;PPBES在氨气中放置30和60 d前后的特性黏度在0.70~0.73 dL/g之间,没有发生明显变化,拉伸强度由71.6 MPa减小为66.5 MPa,断裂伸长率从15.8%增大为20.3%,与PEI相比,PPBES具有更好的耐氨性。