采用4,6-二氨基间苯二酚-对苯二甲酸盐合成聚苯撑苯并二噁唑

以 4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸为原料 ,制备了 4,6-二氨基间苯二酚 -对苯二甲酸盐 ( TA盐 ) ,并采用傅里叶红外 ( FTIR)、质谱 ( MS)、差热分析 ( DSC)和元素分析等测试手段对其结构进行了表征 ;以多聚磷酸为介质 ,将 TA盐缩聚得到具有较高粘度 (特性粘数 [η]=2 4 .5d L/g)的聚苯撑苯并二唑 ( PBO) ,并通过 FTIR、元素分析和热重分析 ( TGA)等对 PBO合成工艺和热性能进行了研究 .这种通过 TA盐聚合的方法不仅缩短了反应时间 ,而且比较容易得到具有较高相对分子质量的 PBO.

聚苯撑苯并二噁唑(PBO)的合成

分别由对苯二甲酸(TPA)、对苯二甲酰氯(TPC)和4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)聚合得到了[η]=15.2、10.4 dL/g的PBO聚合物,对聚合物进行了红外光谱及元素分析,用透射电镜观察了聚合物膜的形态,同时比较了两种聚合体系对聚合反应的影响。

聚苯撑苯并二噁唑/纳米石墨微片复合材料的制备及表征

在常规反应器中利用原位插层法的原理,制备了聚苯撑苯并二噁唑/纳米石墨微片(PBO/GN)复合材料。该反应在常规反应器中能顺利进行,避免使用双螺杆挤出机等高端设备,大大降低了反应成本。对PBO/GN复合材料进行了红外及热重分析、特性黏数比较和力学性能测定,与同等条件下制得的PBO进行了对比分析。结果表明:GN对PBO的聚合有促进作用,制得的PBO/GN复合材料不仅具有PBO材料优良的耐热性,纤维拉伸强度也相对提高了90%左右。

AB型顺式聚对苯撑苯并二噁唑新单体的合成与应用研究

合成了AB型顺式聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)新单体:5-氨基-6-羟基-2-(对甲氧羰基苯基)苯并噁唑(MAB)和5-氨基-6-羟基-2-(对羧基苯基)苯并噁唑(ABA),阐述了AB型新单体的分子结构特征,并测定了抗氧化及热分解性能,探索了新单体在自缩聚反应制备PBO树脂中的应用。结果表明:采用以4-氨基-6硝基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸单甲酯为原料,依次经酰氯化、缩环合、加氢还原及其碱性水解的合成路线,可分别成功地获得纯度98%的MAB和99%的ABA,它们在高温均缩聚的应用中无需抗氧剂即可方便制得PBO树脂。最后为进一步提升PBO材料的性能,以新的思路提出PBO改性等方面的研究途径。

聚对苯撑苯并二噁唑纤维展望

介绍了聚对苯撑苯并二噁唑(PB0)纤维的性能特点、单体和聚合物合成及液晶纺丝制造工艺,综述了PBO纤维近30年来在国内外发展的技术进展及其应用前景,并对今后国内PBO纤维的发展提出了建议。

聚对苯撑苯并二噁唑原纤化纳米纤维制备技术及结构性能

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是一种具有多重原纤结构的高分子聚合物。通过机械力作用可以使PBO纤维发生原纤化,制备具有直径小于100 nm的PBO原纤化纳米纤维。文中对PBO纤维发生原纤化的历程及机理进行研究,扫描电镜观察发现PBO纤维的原纤化过程包括:脱除皮层、主干破坏、进一步原纤化等阶段,剥离和劈裂是原纤化的主要方式。经过原纤化处理的PBO纤维,呈现不同尺寸纤维组成的多分散体。打浆度70°SR的PBO原纤化纳米纤维的直径可达到50 nm,其保水值118%,纤维长度分布主要集中在0.3~0.5 mm,比表面积21.89 m^2/g。以PBO原纤化纳米纤维为原料,通过湿法成形方式在抄纸系统上制备的纸基材料力学性能随着原纤化程度增加而增加。

聚对苯撑苯并二噁唑的合成方法进展

聚对苯撑苯并二噁唑是一类具有独特刚性结构的芳香族液晶高分子,因其具有高强度、高模量及耐高温性能而成为杂环聚合物中最有发展潜力的一类聚合物,并受到广泛关注。总结、分析了近年来制备聚对苯撑苯并二噁唑的方法,如对苯二甲酸法、对苯二甲酰氯法、DAR/TPA盐法等,并展望了聚对苯撑苯并二噁唑聚合物的发展方向和趋势。

改进DAR磷酸盐法合成聚对苯撑苯并二噁唑

以50%的磷酸为溶剂对4,6-二氨基间苯二酚二磷酸盐(DAR·2H3PO4)进行重结晶,以NMP为溶剂对对苯二甲酸(TPA)进行重结晶,纯化后的DAR·2H3PO4的纯度为99.8%,TPA的纯度为99.9%;自行设计集聚合和纺丝为一体的反应器,最终得到单丝状的聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)产物;通过添加苯并三唑类紫外线吸收剂到聚合体系来改善产品的光稳定性,所得单丝产品分子量高、结晶度好、光稳定性增强;通过红外光谱分析、热重分析、广角X射线衍射对PBO单丝进行了表征。

高模聚对苯撑苯并二噁唑复丝纤维拉伸性能测试方法

参照相关的纤维力学性能测试标准,对高模型HM-PBO复丝纤维的拉伸性能测试方法进行系统研究。结果表明:夹持型夹具和陶瓷材质夹具体适用于PBO干纱复丝拉伸性能测试;捻系数对PBO拉伸性能影响比较大,最佳捻系数为8;同时发现加捻会影响纤维的取向度;在一定范围内拉伸速率的增加会使得纤维断裂强度增加;而在测试范围内的预加张力对PBO纤维拉伸性能影响不大;夹持长度越长,由横梁测得的拉伸形变越接近真实值。

聚对苯撑苯并二噁唑纤维含水率对其直接氟化表面改性效果的影响

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有极其优异的力学性能与耐高温性能,因此被广泛应用于复合材料。但是由于自身的化学惰性,PBO纤维与树脂的粘接性能较差,其在先进树脂基复合材料领域的应用受到限制。文中首次采用直接氟化对PBO纤维进行表面改性,并通过控制PBO纤维的含水率研究了水分对PBO纤维直接氟化表面改性效果的影响。通过X射线光电子能谱、红外光谱与扫描电子显微镜研究了不同含水率的PBO纤维在直接氟化后的表面化学结构与物理形貌。研究结果表明,氟化PBO纤维表面极性基团明显增加,并且随着含水率的增大,氟化反应生成的极性基团比例(包括COOH和C-F)从4. 93%下降到0. 76%。单丝拔出结果表明,随着PBO纤维含水率的增加,其氟化后与环氧树脂的界面粘接强度从27. 1 MPa降低到21. 4 MPa,但均高于原始PBO纤维的19. 6 MPa。

聚对亚苯基苯并二口恶唑合成新路线及其制备新技术

为进一步提升聚对亚苯基苯并二口恶唑(PBO)材料的性价比并促进其工业化,研究了以4,6-二硝基间苯二酚为原料,先选择还原制得4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐,进而与对甲氧羰基苯甲酰氯进行缩环合获得苯并口恶唑化合物,再催化加氢合成AB型PBO新单体2-(对甲氧羰基苯基)-5-氨基-6-羟基苯并口恶唑(MAB),最后自缩聚反应制备PBO的新路线和新方法.结果表明该方法具有原料易得、反应条件缓和、中间体稳定等新技术优势.合成的PBO树脂总收率达64%、特性黏数η>10dl·g-1,新单体MAB的纯度>98%,具有稳定性优异和缩聚基团完全等当比等性质,以及均缩聚时间<20h和过程易操作等技术特点,均为4,6-二氨基间苯二酚(DAR)共缩聚路线所难以比拟的.其综合经济性优于三氯化苯经DAR共缩聚的工业化路线,有望发展成易于实施PBO产业化的一项新技术.

苯并二噁唑系列聚合物的合成及光电性能研究进展

综述了直链脂肪烷烃、直链烯烃型、稠环芳烃型、共聚物型、聚芴型及苯醚型苯并二噁唑系列聚合物的合成及其光致发光、电致发光光电性能;介绍了苯并二噁唑聚合物在光电领域的应用,苯并二噁唑系列聚合物是应用于发光二极管器件的理想材料;指出具有稠环、多环、杂环的新型苯并二噁唑系列聚合物的合成、改性及其光电性能的研究和应用将是苯并二噁唑类聚合物的研究热点。

聚对苯撑苯并二恶唑纤维的定性鉴别方法比较

本文通过采用燃烧法、显微镜法、溶解法、红外光谱法、热重分析法和热裂解气相色谱-质谱联用法等常用的方法,对聚对苯撑苯并二恶唑纤维进行鉴别。

聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺定量分析方法研究

本文通过试验研究了聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)在常规溶剂中的质量修正系数,通过聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺产品的试验研究了其与其他纤维混纺的定量化学分析方法,为聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺的定量分析鉴定提供了参考。

用正交实验设计法优化由间苯二酚合成PBO单体盐酸盐的工艺条件

以间苯二酚为原料,经过发烟硫酸磺化、浓硝酸硝化以及水解反应可制备4,6-二硝基间苯二酚(DNBDO),该方法具有原料易得、产品纯度高、产率高等诸多优点。本文用正交实验设计对该合成方法进行了研究,得出了最优化的反应条件。

高纯度4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐的合成

从1,2,3-三氯苯出发合成了高纯度的4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐,并采用FT-IR、元素分析、1H NMR等方法对各步中间体及4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐进行了表征分析.结果表明成功地制得了4,6-二硝基1,2,3-三氯苯及2-氯-4,6-二硝基-1,3-间苯二酚中间体,结合Na元素分析证实,以H3PO4水溶液代替普遍采用的HAc-NaAc水溶液为介质的加氢工艺有效地解决了4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐无机盐污染问题,制得了合成聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)的高纯度单体--4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐.

4,5-二氨基-2-羟基苯甲酸的合成工艺

以对氨基水杨酸(ASA)为原料先经酰化、硝化和水解制备关键中间体4-氨基-2-羟基-5-硝基苯甲酸(AHNA),然后硝基还原合成聚苯并咪唑新单体4,5-二氨基-2-羟基苯甲酸(DAHBA)。结果表明:ASA在乙酸中先后用乙酐进行酰化和用HNO3硝化、20~30℃各反应3h,获得收率为70.9%、纯度为97.28%的4-乙酰胺基-2-羟基-5-硝基苯甲酸(AHNBA);AHNBA在盐酸水溶液中,水解回流反应4h,制得关键中间体AHNA,其收率为79.5%、纯度99.21%;以水为溶剂,AHNA在Pd/C催化下水合肼回流还原30min合成出DAHBA,收率为55.3%、纯度98.84%。产物的分子结构经过FTIR、1H NMR、13C NMR、ESI-MS等表征与确认,为提高聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)的复合粘结、轴向抗压和耐光性能提供关键共聚单体的技术与来源。

2,6-二羟基-3,5-二硝基甲苯的合成新工艺

以2,6-二氯甲苯为原料经过硝化反应获得2,6-二氯-3,5-二硝基甲苯（DCDNT）,纯度为99.79%（HPLC,下同）,收率98.40%;再经亲核取代反应制得2,6-二甲氧基-3,5-二硝基甲苯（DMDNT）,纯度为96.90%,收率88.36%;最后在硫酸中酸性脱甲基反应合成MDNR,纯度为99.40%,收率93.15%。MDNR的结构经过FTIR、MS、-1HNMR定性和表征,总收率可达80%以上,操作方便。

PBO液晶离聚物的合成及性能

以对二甲苯为原料合成了2-磺酸钾-对苯二甲酸(STPA),并对其结构进行了表征;再以STPA、对苯二甲酸(TPA)和4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)进行溶液缩聚,制备了不同摩尔分数离子基团的聚苯撑苯并二噁唑(PBO)液晶离聚物(PSPBO),通过液晶纺丝工艺纺制了PSPBO纤维.STPA的引入会使聚合物的特性粘数降低,但STPA摩尔分数达5%时其特性黏度仍高达18.69dL/g.PSPBO/PPA处于向列相液晶态并可观察到条带织构;PSPBO具有优良的热稳定性,氮气中热分解温度可达700℃以上;PSPBO-1.5(含1.5%摩尔分数STPA)纤维的拉伸强度达到了3.31GPa,其对水和乙醇的浸润角分别为63.7°和31.3°,小于PBO纤维(分别为71.4°和37.2°),其表面自由能亦由PBO的35.5mJ/m2增加到了40.81mJ/m2,通过引入离子基团可以明显改善PBO的表面性能.

PBO纤维表面改性处理的研究进展

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维因其比强度高、比模量高、耐热性好、阻燃性好以及优异的介电性能,现已在安全防护、建筑汽车等领域得到广泛应用。由于PBO纤维表面光滑、化学惰性,导致其与基体树脂界面结合差,进一步影响复合材料的整体性能,这大大限制了PBO纤维优异综合性能的发挥,所以对PBO纤维表面进行改性处理显得尤为重要。介绍了近年来国内外针对PBO纤维不同表面改性方法及对应复合材料性能改善程度的研究进展,从PBO纤维改性方法的分类入手,阐述了各种方法的基本原理。通过对这些处理方法的比较,阐述了国内PBO纤维表面改性的研究进展,指出了国内外在PBO纤维表面改性处理上的差距,为未来的发展方向提供了参考。PBO纤维表面改性方法包括化学刻蚀法、等离子体处理、表面涂层法、化学接枝法、紫外刻蚀法、上浆剂处理等。各种改性技术各有利弊,在选择改性方法时,理应考虑达到工艺快捷有效、经济环保和无损纤维性能等指标。未来,在PBO纤维表面改性的处理方法领域,将逐步向绿色环保的上浆剂处理方向发展。