新型可溶性聚芳醚腈酮的合成及其在绝缘漆领域的应用

以4种含杂萘联苯结构的类双酚单体分别与2,6-二氯苯腈、4,4-二氟酮进行亲核缩聚反应,制备了一系列新型含杂萘联苯结构的聚芳醚腈酮树脂.研究了不同类双酚单体结构对聚合物性能的影响.所制备聚合物均具有较高的分子量,特性粘度在0.50dL/g以上,可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),氯仿等极性非质子型有机溶剂中.聚合物的结构以FT-IR进行表征;利用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了聚合物的耐热性能,结果表明,该类聚芳醚腈酮树脂具有优异的耐热性能,玻璃化转变温度(Tg)在255～277℃之间,10%热失重温度(Td)在498℃以上.由该系列聚芳醚腈酮材料制成的绝缘漆具有良好的电绝缘性能,较高的机械强度,良好的柔韧性和附着力.     

含二氮杂萘酮联苯结构高性能工程塑料研究进展

介绍了含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚砜酮、聚芳醚腈砜酮以及同时还含芳基均三嗪环结构聚芳醚三大系列新型高性能工程塑料的合成与性能及其在高性能树脂基复合材料、绝缘漆、漆包线、功能涂料以及耐高温功能膜等领域的研究进展。从分子结构设计出发,研制成功具有扭曲、非平面结构特点的含二氮杂萘酮联苯结构新型单体,进而与双卤单体经亲核取代逐步聚合反应合成了多系列含二氮杂萘酮联苯结构新型聚芳醚类高性能工程塑料,既耐高温又可溶解,解决了传统高性能工程塑料不能兼具耐高温可溶解的技术难题。其玻璃化转变温度达250～375℃,5%热失重起始温度均高于500℃;可溶解于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺以及氯仿等几种有机溶剂;综合性能优异,尤其是在高温下依然保持优异的综合性能;可多种方式加工,不仅可采用模压、挤出、注射等热成型加工,还可采用溶液方式加工应用;广泛应用于航空航天、核能、电子电气等高技术领域和国民经济众多行业部门。     

一类含二异丙基芴结构可溶性聚芳醚酮的合成及表征

以9-芴酮和2-异丙基苯酚为起始原料,经一步有机反应,合成了一种含二异丙基芴结构双酚单体9,9-双(3-异丙基-4-羟基苯基)芴(IPBF)。将该单体分别与4,4’-二氟二苯甲酮,1,4-双(4-氟苯甲酰基)苯经高温溶液缩聚,制备了一类可溶性聚芳醚酮。该类聚芳醚酮表现出优异的溶解性能,常温下不仅能溶于高沸点溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)和二甲基甲酰胺(DMF)中,还能溶于低沸点的CHCl3、四氢呋喃(THF)等溶剂中。由该类聚合物溶液涂覆所制薄膜表现出良好的热学性能及力学性能,其在空气和氮气中10%热失重温度都在400℃以上,膜最大拉伸强度达65 MPa。此外,该系列聚芳醚酮还具有浅的颜色和较好的光学透明性。     

聚合物PPES/PPEK/PPESK-NMP-H2O三元体系的相行为研究(Ⅰ)浊点与饱和吸附量测定

采用浊点滴定法实验测定了新型成膜聚合物杂萘联苯聚芳醚砜(PPES)、杂萘联苯聚芳醚酮(PPEK)和杂萘联苯聚芳醚砜酮(PPESK)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液分别在3种不同温度(25,50和75℃)下用水滴定时的浊点数据.并用线性浊点方程对所得实验结果进行了参数回归,线性度甚佳.采用平板刮膜法制备了PPES,PPEK和PPESK的致密膜,并用称重法测定了3种聚合物膜对水的饱和吸附量,进而根据Flory-Rehner理论计算了聚合物与沉淀剂水之间的Flory-Huggins相互作用参数.为进一步理论计算PPES,PPEK和PPESKNMP-H2O的三元相图提供了基础数据.     

新型手性聚芳醚酮（砜）系列聚合物及制备

本发明是一种新型的手性聚芳醚酮（砜）系列聚合物及其制备技术。包括以手性1，1’-联-2-萘酚为原料，通过与双卤素取代的二苯甲酮（砜）反应。制备含手性联二萘结构的活性三聚体，进而将这种活性三聚体与双酚发生亲核取代反应合成了一种含手性联二萘结构的聚芳醚酮（砜）系列聚合物。     

氮杂环高性能树脂研究进展

含有全芳环扭曲、非平面结构氮杂环高性能树脂兼具耐高温可溶解特性,综合性能优异,解决了传统高性能工程塑料不能兼具耐高温可溶解的技术难题,加工方式多样,应用领域广泛。总结出"全芳环非共平面扭曲的分子链结构可赋予聚合物既耐高温又可溶解的优异综合性能"的分子设计思想。研制成功含二氮杂萘酮联苯结构的新型聚芳醚砜、聚芳醚酮、聚芳醚腈、聚芳酰胺、聚苯并咪唑、聚(1,3,5-三芳基均三嗪)等系列高性能树脂。本文将重点介绍含二氮杂萘酮结构聚(1,3,5-三芳基均三嗪)、聚苯并咪唑以及可注射成型四元共聚芳醚砜酮等合成、结构与性能,以及其应用技术的研究开发最新进展。     

质子交换膜材料磺化聚芳醚腈酮酮的合成及性能表征

用4-(4-羟苯基)二氮杂萘酮(DHPZ)、3,3′-二磺酸钠-4,4′-(4-氟苯甲酰基)苯(SDFKK)、2,6-二氯苯腈(DCBN)以及4,4′-(4-氟苯甲酰基)苯(DFKK),通过缩合共聚反应成功合成了一系列不同磺化度、高分子量的磺化聚芳醚腈酮酮(SPPENKKs).利用红外光谱(FT-IR)与核磁共振谱图(1H-NMR)证明了聚合物分子结构,利用热重分析仪(TGA)研究了氢型聚合物膜的耐热性能.以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,用溶液涂敷法成功制备了具有良好韧性的SPPENKKs均质膜.利用乌氏粘度计测定聚合物的粘度,并研究了不同磺化度的聚合物膜的溶解性能、保水能力、热稳定性能、质子传导率等性能.     

含二氮杂萘酮结构聚芳酯的合成及其在绝缘漆中的应用

以二酸4-[4-(4-羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮(Ⅰ)与4,4'二羟基二苯丙烷进行溶液缩聚反应合成了一种含有二氮杂萘酮结构的聚芳酯,采用FT-IR,1H NMR对其结构进行了表征,利用差示扫描量热仪(DSC),热重分析仪(TGA)研究了聚芳酯的热性能.结果表明所合成的聚芳酯具有高的玻璃化转变温度(227℃),在氮气气氛中5%的热失重温度高于455℃.聚芳酯可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),氯仿等多种溶剂,该类聚芳酯制成的绝缘漆,具有机械强度高,柔韧性和附着力好,以及良好的电绝缘性能.     

甲基取代杂萘联苯型聚芳醚的合成、表征及性能

以自制的新型甲基取代类双酚 4 - ( 3-甲基 - 4 -羟基苯基 ) - 2 - 3-二氮杂萘 - 1-酮 ( OM- HPPZ)为单体与4 ,4′-二氟二苯酮、4 ,4′-二氯二苯砜进行亲核缩聚反应 ,制得了一类新型甲基取代聚芳醚酮、聚芳醚砜及其共聚物聚芳醚砜酮树脂。在适宜的聚合条件下 ,获得了高分子量的聚合物 ,聚醚酮的特性粘度可达0 .70× 10 2 m L/ g;通过调节砜酮比例 ( S/ K)可获得不同分子量、不同玻璃化温度的共聚物 ( PPESK)。利用 DSC、TGA研究了聚合物的耐热性能 ,结果表明 ,新型聚芳醚玻璃化温度高 ( 2 5 2℃～ 2 90℃ ) ,耐热稳定性好 ( 5 %热失重温度高于 4 16℃ ) ,在氯仿、DMAc等极性有机溶剂中可溶解成膜 ,以 FT- IR和 1H-NMR研究了类双酚单体 OM- HPPZ和聚合物的结构 ,证明与设计结构完全一致     

新型杂环氯代聚芳醚的合成与性能

以自制的新型氯代类双酚化合物4-(3-氯-4-羟基苯基）-2,3-二氮杂萘-1-酮（OC-HPPZ）为单体,分别与4,4/-二氟二苯酮、4,4/-二氯二苯砚和1,4-双-（4-氯代苯甲酰基）苯进行缩聚反应,合成了一类新型的具有较高分子质量的聚芳醚材料。利用FTIR、1H NMR等分析手段研究了类双酚化合物OC-HPPZ及其聚合物的结构;采用差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）研究了聚合物的耐热性能,结果表明,新型聚芳醚砜、聚芳醚酮和聚芳醚酮酮具有优异的耐热性能和热稳定性能,其玻璃化转变温度为234～287℃,在氮气氛中5%热失重温度均高于420℃,新型氯代聚芳醚在氯仿、N、N-二甲基乙酰胺等极性有机溶剂中可溶解并浇铸得到透明、韧性的薄膜。     

含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮共聚物的合成与表征

在无水AlCl3及N-甲基吡咯烷酮(NMP)/1,2-二氯乙烷(DCE)复合溶剂的存在下,将2,6-二苯氧基苯甲腈(DPOBN)与4,4’-二氯甲酰基联苯(BClBP)及对苯二甲酰氯(TPC)进行三元低温共缩聚反应,合成了一系列含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮共聚物。用IR、DSC、TG、WAXD及元素分析等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明,所合成的聚合物具有预期结构且均为非晶态聚合物;其玻璃化转变温(Tg)度为180~196℃,在N2气氛中热分解5%的温度(Td)为495~508℃,具有突出的耐高温性能。     

磺化含侧苯基杂萘联苯聚醚砜质子交换膜材料的合成与性能

以4-(3-苯基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮和4,4’-二氯二苯砜为单体,合成了一系列含侧苯基杂萘联苯聚醚砜,然后以浓硫酸为磺化剂,制备磺化含侧苯基杂萘联苯聚醚砜(SPPES-P)。采用FT-IR、1 H NMR对聚合物的结构进行了表征,表明磺酸基被成功地引入到聚合物侧链苯基上。采用溶液法制备了SPPES-P质子交换膜。考察了SPPES-P膜的吸水率、溶胀率、质子传导率,以及甲醇渗透性能和耐氧化性能,SPPES-P膜具有较好的阻醇性和耐氧化性能。     

杂萘联苯结构可交联聚芳醚腈的合成与表征

以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)、4-(3-烯丙基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(allyl-DHPZ)和2,6-二氟苯腈(DFBN)为单体,采用芳香亲核取代法,通过改变单体的物质的量配比,合成了系列可溶解可交联的聚芳醚腈(PAENs)。通过核磁共振测试证明了所合成的单体以及聚合物的结构,凝胶渗透色谱仪测定了聚合物的相对分子质量(珚Mw为45130~58403),红外光谱和差示扫描量热仪分析了聚合物的热交联反应过程。所合成的聚芳醚腈在室温时可溶于氯仿、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和甲基吡咯烷酮等极性有机溶剂,交联后的聚合物不溶于任何有机溶剂(凝胶含量最高达到98.6%),具有良好的热稳定性能(1%热失重为450℃)。     

环氧端基聚芳醚砜/环氧树脂复合体系的研究

研究了含二氮杂萘酮结构环氧端基聚芳醚砜(E-PPES)／E-44环氧树脂复合体系的微观结构和热一力学性能。分析了E-PPES在环氧树脂基体中的增韧机理。E-PPES／环氧树脂体系为均相结构。加入一定量的E-PPES可大幅度提高环氧树脂的韧性,而不降低环氧树脂的模量和耐热性。     

双酚A型聚芳醚酮的合成与表征

以双酚A和4,4'-二氟二苯酮为原料,采用新的合成工艺合成双酚A型聚芳醚嗣,通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(<'1>H-NMR)及差示扫描量热(DSC)等分析手段对聚合物的结构和性能进行了表征和研究.结果表明,含成的双酚A型聚芳醚酮具有良好的耐热性能,其玻璃化转变温度为152.8℃,氮气中5%热失重温度为509....     

新型环氧端基聚芳醚砜的合成及表征

以４,４′－二氯二苯砜和４－（４－羟基苯基）－２,３－二氮杂萘-1-酮为原料,经亲核取代逐步聚合反应制分子主链中含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜低聚物（ＰＰＥＳ）,然后与环氧氯丙烷反应制得所需分子量的含环氧端基的聚代醚砜（Ｅ－ＰＰＥＳ）。用ＦＴ－ＩＲ和^1H-NMR表达了分子链结构,考察了不同的反应温度、反应时间和反应单体配比对环氧化效果的影响,并测试了聚合物的溶解性能。     

聚合物PPES／PPEK／PPESK—NMP—H2O三元体系的相行为研究（Ⅱ）相图的计算

以Flory-HugginS理论为基础,详细推导了聚合物-溶荆-非溶剂三元聚合物成膜体系的双节线、旋节线和临界点求解方程,提供了方程的求解方法.根据此理论和方法,分别求解了聚合物杂萘联苯聚芳醚砜酮、杂萘联苯聚芳醚砜和杂萘联苯聚芳醚酮与H2O及NMP组成的三元体系在25℃时的相分离曲线.将计算结果与实验测定的浊点数据进行比较.分别优化校正了溶剂NMP与聚合物PPES、PPEK和PPESK之间的相互作用参数g23.提出二元Flory-HugginS相互作用参数值随温度变化的一般关系.并据此关系,以25℃时的相互作用参数为基准求解PPES/PPEK/PPESK-NMP-H2O三元体系在50℃和75℃时的相图,计算结果与浊点实验数据相吻合.     

一种非氟掺杂型质子交换膜材料的制备及表征

将自制的二氮杂萘酮类双酚(DHPZ)、磺化4,4'-二氯二苯砜(SDCS-Na),与商用双酚A(BPA)及4,4'-二氟二苯酮(DFK)进行溶液直接共缩聚反应,合成一系列磺化度可任意调控的新型磺化聚芳醚砜酮(SPBESKs)共聚物.将此聚合物与聚醚酮(PPEK)以7∶3(质量比)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中配成10%(质量分数)的成膜液,60℃下刮制成膜.用FTIR、1H-NMR和特性粘度(η)等手段对聚合物进行了表征,并对膜的性能进行了研究.研究结果表明掺杂PPEK后成膜性提高,膜的含水率、溶胀率、离子交换能力(IEC)、水解稳定性、抗氧化性等随磺化度的变化呈一定的规律性,聚合物磺化度0.70和0.80的膜IEC值分别为1.04和1.29mmol/g.     

聚醚酮酮/含萘环聚醚酮醚酮酮无规共聚物的合成与表征

在无水AlCl3和NMP存在下,通过对苯二甲酰氯(TPC)、二莘醚(DPE)和4,4’-双(α-萘氧基)二苯酮(DNBP)在1,2-二氯乙烷中的低温溶液共缩聚反应。合成了一系列聚醚酮酮／含萘环聚醚嗣醚酮酮无规共聚物。并用IR、DSC、TGA和WAXD等方法对其结构和性能进行了表征和测试。研究结果表明,随着共聚物中DNBP含量的增加,其玻璃化转变温度(Tg)逐渐升高,而熔融温度(Tm)则逐渐降低。当共聚物中DNBP含量为10mol％～30mol％时,共聚物与PEKK相似为半结晶型聚合物,具有优异的耐热性能和抗溶剂对化学腐蚀性能。     

磺化含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜膜材料的制备与性能

以含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜(PPES-Os)为原料,通过非均相法制备磺化含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜(SPPES-Os).通过核磁共振与红外光谱表征了SPPES-Os的结构,测试了SPPES-Os的离子交换容量(IEC)、溶解性,采用热失重分析法对SPPES-Os的热稳定性进行了分析.采用溶液浇铸法将SPPES-Os制成均质膜,考察了IEC对均质膜的吸水率、溶胀率、接触角、水蒸气吸附性以及水蒸气渗透性能的影响.结果表明,随着IEC增加,膜的吸水率、水蒸气吸附量和水蒸气渗透速率增加,而接触角降低;SPPES-Os膜在25℃时吸水率在9%以上,48℃时水蒸气渗透速率高于7.53×10~(-3) g/(cm~2·h).