聚芳硫醚酮-酰胺共聚物的合成、表征及性能研究.pdf

1、聚芳硫醚PAS是特種工程塑料中最重要，也是最常見的品種之一，它的主鏈結(jié)構(gòu)是芳環(huán)與硫原子交替連接的一類聚合物。由于這類聚合物組成的特殊性以及分子鏈的剛性使得它們普通具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、阻燃、均衡的力學(xué)性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn)。但聚芳硫醚有它本身的缺點(diǎn)如：玻璃化溫度不高、脆性大、溶解性差以及加工溫度過高等。為了彌補(bǔ) PAS的不足，很多研究工作者開始對(duì)PAS進(jìn)行改性，在PAS主鏈上引入其它基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)改性就是重要的方

2、法之一。聚芳硫醚酮和聚芳硫醚酰胺就是聚芳硫醚類改性樹脂中新興的兩種材料。聚芳硫醚酮是在PALS的主鏈上引入一個(gè)強(qiáng)極性的羰基，它是一種典型的結(jié)晶型樹脂，具有比：PAS更優(yōu)良的機(jī)械性能、耐高溫和耐腐蝕性能，目前除了濃硫酸，不溶于任何已知的有機(jī)和無機(jī)溶劑；聚芳硫醚酰胺是另一種新型的聚芳硫醚結(jié)構(gòu)改性產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)是在聚芳硫醚PAS的主鏈結(jié)構(gòu)上引入酰胺基團(tuán)，這使得該高聚物具有PAS良好的耐熱、耐溶劑、耐腐蝕性好等性能的同時(shí)，還具有較好的溶解性和加工

3、成型性。本論文嘗試進(jìn)行共聚研究，希望開發(fā)出一種能將這兩種材料的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來的新型樹脂。 本論文首先通過常壓硫化鈉法合成了PASK樹脂，并對(duì)其反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，合成了粘度為0.1778d1/g的聚合物，同國(guó)外報(bào)道的0.12d1/g相比，有一定提高。同時(shí)，通過紅外光譜、紫外光譜等對(duì)PASK的鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，通過DSC和TG分析，對(duì)PASK的熱性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)我們合成的PASK樹脂具有優(yōu)異的耐熱性能，其玻璃化溫度Tg=158.

4、7℃，熔點(diǎn)Tm=348.4℃，相比聚芳硫醚有很大提高。其次，通過在PASK主鏈中引入酰胺結(jié)構(gòu)對(duì)PASK進(jìn)行了共聚改性。研究了常壓合成聚芳硫醚酮/酰胺的工藝條件，包括反應(yīng)配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及加料方式等，得到了最佳反應(yīng)條件，合成了不同組成的聚芳硫醚酮/酰胺的共聚樹脂，由最佳合成條件下合成出的樹脂的粘度為0.2151dl/g。 通過紅外光譜、紫外光譜、核磁共振等一系列有效的表征手段對(duì)聚芳硫醚酮/酰胺的鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)合x射線

5、衍射證實(shí)了合成產(chǎn)物為聚芳硫醚酮與聚芳硫醚酰胺的共聚物而非它們的共混物，達(dá)到了預(yù)期目的。 通過TG、DSC分析研究了各種酮含量的共聚物的熱性能，并由此得出結(jié)論：隨著聚合物中酮含量的增加，共聚物的熱性能有所提高；酰胺基團(tuán)的引入，共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相比聚芳硫醚酮有所升高。并對(duì)其溶解性能進(jìn)行研究，通過溶解性實(shí)驗(yàn)表明PASK/A的溶解性較PASK有所改善。這些結(jié)果證實(shí)，隨著酰胺基團(tuán)的引入，在賦予了聚合物優(yōu)良熱性能的同時(shí)又使其溶解性能有