新型含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)聚芳醚和聚芳酰胺的合成與性能研究.pdf

1、芳香聚芳醚和聚酰胺因具有優(yōu)異的耐熱性能和機(jī)械性能而引起廣泛關(guān)注，并被用于航空航天，電子通訊，粘合劑等領(lǐng)域。但這類聚合物可溶性差，加工成型困難，在一定程度上限制了它們的應(yīng)用。通過分子設(shè)計(jì)合成適當(dāng)分子結(jié)構(gòu)的聚合單體得到相應(yīng)聚合物，以期在改善溶解性的同時(shí)保持耐高溫特性是本文的目的。含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)的聚合物因其分子鏈中引入扭曲的非共平面的雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，使得該類聚合物具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及優(yōu)異的溶解性能。
　　 本論文從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、的角度出發(fā)，成功制備了兩種新型二氮雜萘酮類雙酚單體和一種新型二酸單體，基于新單體，制備了聚芳醚，共聚聚芳醚，聚芳酰胺等聚合物，研究了聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。在一系列實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探索得到一種制備類雙酚單體的最佳反應(yīng)條件：鄰苯二甲酸酐在低溫下分批加熱，反應(yīng)溫度保持在25℃左右3-4小時(shí)，反應(yīng)后期升溫至40℃1小時(shí)；中間體酸采用醋酸溶液進(jìn)行重結(jié)晶，產(chǎn)率可達(dá)到70％以上。合成出的產(chǎn)物經(jīng)FT-IR，HMR證實(shí)其結(jié)構(gòu)。
　　 以新型類雙酚為單體

3、，與4，4’-二氟二苯酮(4，4’-二氯二苯砜)進(jìn)行溶液縮聚反應(yīng)，并加入不同比例間苯二酚(m-HQ)單體，制備了一系列新型聚芳醚及其共聚物。以粘度法測(cè)定了聚合物的分子量，DSC，TGA研究了結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，結(jié)果表明獲得的聚合物分子量較高，而且此類聚芳醚是一類耐熱等級(jí)高、可溶性好的無定形聚合物。我們發(fā)現(xiàn)共聚物的玻璃化溫度和溶解性隨著雜萘結(jié)構(gòu)比例的增加逐漸提高，證明了在聚合物主鏈中引入扭曲非共平面雜萘結(jié)構(gòu)對(duì)改善聚芳醚的溶解性有著重要的作用

4、。同時(shí)，芳雜環(huán)的引入使得聚合物保持了優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，10％熱失重溫度在450-530℃。
　　 在自制的二氮雜萘酮聯(lián)萘結(jié)構(gòu)類雙酚的基礎(chǔ)上，經(jīng)過親核取代和堿性水解兩步后，成功地合成了新型的雜環(huán)二酸單體，采用FT-IR、NMR證實(shí)了其結(jié)構(gòu)。以此二酸單體為原料，通過Yamazaki膦?；s聚反應(yīng)，合成了4個(gè)聚芳酰胺新品種。重點(diǎn)研究了聚芳酰胺的耐熱性能和溶解性能的影響，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為283-338℃，N2氣氛下熱失重5％溫度為