^(13)C-NMR方法研究酚酞聚芳醚酮砜共聚物的序列结构

通过亲核共缩聚合成了一系列酚酞聚芳醚酮砜共聚物和嵌段共聚物 ,并利用1 3C NMR方法研究了共聚物的链结构 ,通过观察酚酞单元中三个位置的季碳原子的化学位移及其相应强度的变化 ,计算共聚物中不同链段的共聚物的组成、平均序列长度和无规度 .结果表明 ,除嵌段共聚物外 ,其它共聚物的无规度均接近 1 ,表明共聚物为无规共聚物 ,而且对三个位置的季碳原子分析均得出了相同的结果 .

高分子添加剂PVPK30对酚酞基聚芳醚砜超滤膜成膜性能的影响

采用凝胶相转化法,以新型耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,通过改变铸膜液中添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)的含量,在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜。考察了添加剂PVPK30含量对铸膜液黏度、凝胶速度、膜性能和结构的影响,对PES-C/DMAC铸膜液体系中添加剂PVPK30的作用规律进行了研究。

草酸对酚酞基聚芳醚砜超滤膜性能和结构的影响

以新型耐高温工程塑料—含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,通过改变铸膜液中添加剂草酸的含量,采用相转化法在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜,考察了添加剂草酸含量对铸膜液粘度、凝胶速度、膜性能和结构的影响,研究了PES-C/DMAC体系中添加剂草酸作用的规律。

酚酞型聚芳醚砜导电复合材料的制备条件与其性能的关系

酚酞型聚芳醚砜是一种新型高性能工程塑料,由它与碳纤维和炭黑复合制成的导电复合材料具有优良的综合性能。本文研究了这种复合材料的制备加工工艺,如导电填料、共混方法、热处理等对其性能的影响以及材料的力学性能。

酚酞型聚芳醚砜/蛭石复合膜的制备与性能

以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA+Br-)为插层剂,对蛭石(VMT)插层,制备有机柱撑蛭石(OVMT).XRD分析表明:经HDTMA+Br-插层后,OVMT的层间距由柱撑前的1.46nm增大到4.70nm,柱撑效果明显.通过浸没沉淀相转化法制备酚酞型聚芳醚砜(PES-C)/OVMT复合膜,研究了蛭石的加入量对PES-C/OVMT复合膜隔热性能、热稳定性能和机械性能的影响规律,结果表明:5%的蛭石添加量即可有效提高PES-C/OVMT复合膜的隔热性能、热稳定性能和机械性能.

质子辐照对酚酞聚芳醚砜摩擦学性能的影响

用能量为2．0MeV剂量分别为1×10^14、5×10^14、2．5×10^14和5×10^15ions／cm^2的质子对PES-C进行辐照处理。用THT07-135高温摩擦磨损试验机考察了质子辐照前后PES-C的摩擦学特性。结果表明，随着辐照剂量的增加，其摩擦系数增大而磨损率先增大后下降。当剂量较高时，磨损率下降非常显著。未辐照样品的磨损主要表现为粘着和塑性变形，而辐照样品的磨损主要表现为粘着和轻微的磨粒磨损。

磺化聚苯乙烯/侧链交联型磺化聚芳醚酮砜复合质子交换膜的制备与性能

如何平衡质子交换膜(PEM)的吸水性与尺寸稳定性及质子传导与甲醇渗透之间的关系一直是PEM材料的研究热点.本文通过直接缩聚法合成了含有丙烯基的聚芳醚酮砜共聚物(PAEKS),利用自由基接枝反应将磺化聚苯乙烯(SPS)和苯乙烯磺酸钠通过丙烯基引入到PAEKS中,制备了一系列磺化聚苯乙烯/侧链交联型磺化聚芳醚酮砜交联复合膜cr-SPAEKS-x(其中x代表复合膜中磺酸基团的含量),利用核磁共振波谱及红外光谱对其进行了表征.由扫描电子显微镜照片可见,SPS和苯乙烯磺酸钠在交联复合膜中分布非常均匀,没有发生任何分相现象.交联网络结构的形成提高了膜的热稳定性、氧化稳定性及力学性能.同时其独特的亲/疏水相分离结构和交联网络结构也有效提高了交联复合膜的尺寸稳定性和阻醇性能,80℃时磺酸基团含量最高的cr-SPAEKS-120%膜在高达63.5%的吸水率下溶胀率仅为20.1%,甲醇渗透系数最高为3.47×10^(-7) cm^(2)/s,远低于Nafion117的23.80×10^(-7) cm^(2)/s.独特的链结构形成的亲/疏水相分离结构使得该系列膜具有较好的质子传导性能,cr-SPAEKS-120%膜在20和80℃下的质子传导率分别达到0.043和0.113 S/cm,可见该系列交联复合膜在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景.

酚酞聚芳醚腈酮/氮化硼导热复合材料的制备与性能

以酚酞基聚芳醚腈酮(PEK-CN)为基体树脂,氮化硼(BN)为导热填料,采用粉末共混法和高温模压法制备了PEK-CN/BN导热复合材料,探究了BN粒径大小及粒径复配对PEK-CN/BN复合材料导热性能和热力学性能的影响。BN的添加能有效提升PEK-CN/BN复合材料的导热性能,当BN质量分数为30%时,复合材料的导热系数随BN粒径的增大呈现先减小后增大的趋势。当BN粒径为20μm时,导热系数达到最大值0.708 W/(m·K),较纯PEK-CN提高约83.3%。将粒径为10和2.6μm的BN按照质量配比3∶2制备的复合材料,其导热系数的最大值为0.961 W/(m·K),是纯PEK-CN导热系数的3.83倍,复合材料的导热性能得到显著增强。

酚酞型聚芳醚砜/蛭石复合膜的燃烧性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA+Br-)为插层剂,对蛭石(VMT)插层,制备有机柱撑蛭石(OVMT)。通过浸没沉淀相转化法制备酚酞型聚芳醚砜(PES-C)/OVMT复合膜,研究蛭石对PES-C/OVMT复合膜燃烧性能的影响规律。结果表明:蛭石的加入使得复合材料的热释放速率及主要燃烧参数相对于纯PES-C显著降低;蛭石片层优良的热阻隔作用和吸附能力,有效减缓了外界气体的进入以及材料在热分解时挥发性产物的逸出;同时蛭石的催化成炭作用促使复合膜在燃烧过程中形成连续致密的保护层,提高了阻燃效果。

以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂制备线型氯甲基化酚酞聚芳醚砜

采用1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)为氯甲基化试剂,在Lewis酸ZnO/1,1,2-三氯乙烷的均相反应体系中高效的进行了酚酞聚芳醚砜(PES-C)的氯甲基化,观察了溶剂和催化剂等因素对氯甲基化反应的影响,得到了PES-C氯甲基化的最佳条件。由1H NMR方法表征了氯甲基化的酚酞聚芳醚砜(CMPES-C)的结构及氯甲基化程度(χCH2Cl-)。实验结果表明,BCMB完全可以替代氯甲醚,在相似的反应条件下对PES-C树脂进行有效的氯甲基化改性,ZnO/1,1,2-三氯乙烷体系在温和的反应条件下可制得适度的(χCH2Cl-为0.2～0.6)且完全线型结构的CMPES-C。

硅土/酚酞聚芳醚砜复合材料的制备及性能

使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对硅土进行功能化改性,将功能化的硅土掺入酚酞聚芳醚砜(PES-C)中制备复合材料,并对其热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征分析。结果表明,γ-氨丙基三乙氧基硅烷使硅土片层的层间距变大,使硅土处于半剥离状态,且通过溶液共混将表面修饰的片层硅土掺杂于PES-C中更有利于PES-C分子链的插入。所制备的复合材料的T-5%、T-10%和T max分别提升了10.2、10和3.9℃。另外,复合材料的拉伸强度提升8.4 MPa,断裂伸长率提升2.4%,模量提升560.7 MPa。复合材料的氧气渗透系数(P O 2)降低77.4%。

酚酞聚芳醚砜/灌流硅胶微球复合材料的耐热性能研究

利用热重分析仪对PES-C/PSM复合材料的耐热性能进行分析,并以Kissinger法研究其热分解动力学,计算热分解表观活化能Ea。结果表明,在空气氛下复合材料的热分解温度随PSM含量的增大而升高,且当PSM的含量提高至1.0%,复合材料的热分解结束温度提高了41.29℃。复合材料的表观热降解活化能随PSM含量的增加而增大,与纯PES-C(Ea_(PES-C)=241 kJ/mol)相比,当PSM含量为1.0%时,PES-C/PSM复合材料的活化能为264.76 kJ/mol,较纯PES-C提高了9.86%。

酚酞型聚芳醚砜改性氰酸酯树脂性能

氰酸酯树脂是一种黏接强度高、介电性能优异的耐高温树脂,但因韧性较差严重限制了氰酸酯树脂的应用,采用双酚E型氰酸酯(BEDCy)树脂作为基体树脂,酚酞型聚芳醚砜(PES-C)作为增韧剂,通过加热共混得到了BEDCy/PES-C树脂。通过拉力机、动态力学热分析、热重(TG)分析、X射线光电子能谱、阻抗分析和扫描电子显微镜(SEM)测试了BEDCy/PES-C树脂对铝材的黏接强度、模量、耐热性、介电性能、微观结构和形貌的影响。结果表明,PES-C对BEDCy树脂的增韧效果显著,以剪切性能为例,BEDCy树脂在常温下剪切强度由最初的19.9 MPa提升至30.4 MPa,相比纯BEDCy树脂提高了52.8%,230℃下剪切强度提高了36.7%,此时,SEM下也能观察到明显的沟壑状增韧条纹。TG分析测试表明,少量PES-C (<40%)的加入对耐热性能影响并不明显,失重率5%时温度基本保持在418℃。BEDCy/PES-C的介电性能也明显提高,当PES-C质量分数为20%时,10.1 GHz下的介电常数为2.41,介电损耗为0.010 6。

酚酞基聚芳醚砜和聚乙烯的共混研究

以聚乙烯接枝聚乙二醇(PE—g—PEO)为增容剂并用于酚酞基聚芳醚砜(PES—C)与聚乙烯(PE)共混体系。用力学性能测定等方法研究了增容剂用量、PEO加入量对PES—C与PE共混物拉伸强度的影响。结果表明.一定量的增容剂可以改善:PES—C与PE的相容性并提高PE的拉伸强度;同时.加入少量聚乙二醇(PEO).可以通过改善PES—C的加工熔融性,提高PES—C和PE的相容性,从而改善共混物的力学性能。

酚酞基聚芳醚砜热化学行为及其改性

用低温绝热量热、DTA、TG等方法测量了酚酞基聚芳醚砜 (PES C)的热化学行为 ,得到了酚酞基聚芳醚砜低温下的cp T曲线、玻璃化温度 (tg)、熔融温度 (tm)及热分解温度 (td) ,从而为PES C这种高分子材料的加工。

用于燃料电池的磺化聚芳醚砜质子交换膜材料的直接合成与性能研究

将磺化二氯二苯砜(SDCDPS)、二氯二苯砜(DCDPS)与4,4′-联苯酚(BP)通过亲核缩聚反应得到一系列具有不同磺化度的磺化聚芳醚砜(SPAES)共聚物.通过FT-IR,TGA和DSC等分析方法对其结构及性能进行表征.并用透射电镜对其内部形态进行分析,建立了结构与性能之间的关系.研究了不同磺化度对膜性能的影响.结果表明,聚合物中磺酸基团的增多导致了磺化聚芳醚砜膜的吸水率、离子交换容量、质子传导率和甲醇渗透系数的增加.通过对膜的综合性能评价发现,磺化度为0.8的磺化聚芳醚砜膜在80℃时的质子传导率为0.116S/cm,100℃时的质子传导率为0.126S/cm,均高于Nafion117膜(0.114S/cm和0.117S/cm),且甲醇渗透系数为8.4×10-7cm2/s,远远低于Nafion117膜(2.1×10-6cm2/s).

含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征

对 4 ,4 -二氯二苯砜进行磺化改性制得磺化二氯二苯砜 ,不同比例的 4 ,4 -二氯二苯砜和磺化二氯二苯砜与含二氮杂萘酮结构的类双酚单体 ( DHPZ)及 4 ,4 -二氟二苯酮共聚合制得不同磺化度的磺化聚醚砜酮 .对磺化单体及聚合物进行了 IR和 1 H NMR表征 ,并研究了聚合物的溶解性和成膜性能 .

磺化聚芳醚酮砜/ZrO2复合型质子交换膜的制备与性能

通过溶胶-凝胶法制备了纳米ZrO2无机粒子,再通过溶胶共混法制备了不同ZrO2含量的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)复合膜.红外光谱显示复合膜中存在Zr—O—Zr吸收峰.扫描电镜照片显示纳米ZrO2无机粒子能够均匀地分散在SPAEKS聚合物基体中,未发生团聚现象.通过对复合膜的性能测试发现,纳米ZrO2无机粒子的引入提高了复合膜的热稳定性、吸水率和质子传导率.在80℃时,SPAEKS/ZrO2-10%(质量分数)复合膜的甲醇渗透系数为5.6×10-7 cm2/s,低于SPAEKS膜的甲醇渗透系数(6.7×10-7 cm2/s).同时,复合膜在80℃时的质子传导率都在0.08 S/cm以上.

几种无定型聚芳醚砜(酮)的成环解聚及产物的开环聚合

几种线性高分子量的无定型聚芳醚砜 (酮 )在非质子极性溶剂二甲基乙酰胺 (DMAc)和二甲基甲酰胺 (DMF)中 ,以氟化铯 (CsF)为催化剂进行解聚成环 ,所得环状低聚物由凝胶渗透色谱 (GPC)、高效液相色谱 (HPLC)和激光质谱 (MALDI TOF MS)确认 ,其中酚酞聚醚砜 (PES C)和酚酞聚醚酮 (PEK C)的解聚成环率分别高达 86.3 %和 87.9% .讨论了影响成环率的各种因素 .环状产物又在阴离子引发剂联苯双酚钾的作用下进行开环聚合重新得到高分子量的线性产物 .

磺化聚芳醚酮砜的热降解动力学

通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究。采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学。研究表明,通过Kissinger方法计算得到SPAEKS的活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r(磺化度0.8的SPAEKS-4,E=149.16 kJ/mol,lnA=23.93,n=2.6,r=0.9887)。通过Flynn-Wall-Ozawa方法计算得到SPAEKS的平均活化能E(SPAEKS-4的活化能为140.73 kJ/mol),而且所求活化能在相同磺化度下略低于用Kissinger方法所求,但活化能都随着磺化度的增加而增大。