含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)新穎二胺單體的合成及其在PPTA樹(shù)脂改性中的應(yīng)用研究.pdf

1、含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)單元的二胺單體，具有扭曲，剛性，非共平面的聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，引入到高分子主鏈中，一方面能破壞大分子鏈的有序排列和規(guī)整度，降低聚合物的結(jié)晶度，從而改善聚合物的溶解性；另一方面，全剛性的雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的引入，又使大分子主鏈的剛性得到保留甚至得以提高，聚合物的熱穩(wěn)定性得以保持。本論文的重點(diǎn)是：基于分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)并合成了一種新穎的具有剛性、扭曲、非共平面的二氮雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的二胺單體，并將該單體應(yīng)用到聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（PPTA）

2、樹(shù)脂的改性中。研究了單體和共聚物的合成工藝以及改性后PPTA樹(shù)脂的熱性能，溶解性及其他性能。
　　 采用逆合成方法，設(shè)計(jì)了該單體的合成路線。整個(gè)路線共有四步：第一步，利用乙酰苯胺與鄰苯二甲酸酐為原料，通過(guò)Friedel-Crafts酰基化反應(yīng)，制得相應(yīng)的2-位取代苯甲酸（中間體1）；第二步，中間體1水解脫去乙酰基，得到中間體2；第三步，中間體2與對(duì)硝基苯肼進(jìn)行關(guān)環(huán)反應(yīng)，得到中間體3；第四步，還原中間體3的硝基，得到目標(biāo)產(chǎn)物。本文

3、詳細(xì)研究了每步反應(yīng)的影響因素，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)探索，得到最佳的合成工藝。該工藝原料易得，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，總產(chǎn)率較高。通過(guò)核磁共振氫譜（1H NMR），紅外光譜（IR）以及質(zhì)譜（MS）等圖譜分析，對(duì)中間產(chǎn)物，目標(biāo)產(chǎn)物以及副產(chǎn)物進(jìn)行了表征，獲得了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)信息以及晶體形態(tài)和熔點(diǎn)。
　　 將自制新二胺作為第三單體，與對(duì)苯二甲酰氯（TPC），對(duì)苯二胺（PPD）進(jìn)行三元共聚，研究了共聚物的低溫溶液共縮聚反應(yīng)規(guī)律，得出了最佳工藝條件：體

4、系中氯化鈣含量約為7％（wt），單體濃度為0.35～0.45mol/L，爬桿后溫度為80～85℃，合成出來(lái)的聚合物比濃對(duì)數(shù)粘度最高。通過(guò)波譜分析，發(fā)現(xiàn)新二胺活性較好，共聚反應(yīng)進(jìn)行完全。通過(guò)對(duì)共聚物進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)改性后的共聚樹(shù)脂N2中5％熱失重溫度為380～410℃，熱性能得到了較滿意的保持。溶解性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，改性后的PPTA溶解性得到很大改善，當(dāng)二胺單體中新二胺的含量（mol）超過(guò)20％后，制得的共聚物可溶于常見(jiàn)的質(zhì)子溶劑如DMA