对苯二甲酰氯与N-甲基吡咯烷酮反应机理以及对聚对苯二甲酰对苯二胺聚合的影响

稳定合成高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂是生产高性能芳纶纤维的基础.在PPTA聚合过程中,以单体对苯二甲酰氯(TPC)/N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液与单体对苯二胺(PPD)/NMP溶液进行溶液缩聚反应是最理想高效的方式,但是因为TPC/NMP间未知的相互作用导致这种聚合方式难以实现.通过实验与计算模拟相结合的方式,利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)、飞行时间质谱及示差扫描量热分析对TPC/NMP间的反应进行了分析,并通过分子模拟计算证明TPC与NMP会发生类似Vilsmeier-Haack反应,导致TPC上的酰氯基团失活,从而严重影响其聚合反应活性.最后,通过PPTA聚合实验验证了该结论的正确性.