聚(N–芳基化苯并咪唑酮)的合成与热性能研究

以酮基双苯并咪唑和4,4'–二氟二苯甲酮为单体,通过亲核取代反应得到聚(N–芳基化聚苯并咪唑酮)。通过N–芳基化的方法把苯并咪唑和酮基引入到聚合物主链中,以期得到一类耐热性能优异的含酮基聚苯并咪唑。通过分子模拟方法对目标聚合物的分子链结构及其堆积状态进行了计算分析,其结构通过FT–IR、1H–NMR和元素分析表征。该聚合物由于具有较为刚性的分子骨架结构,故表现出优异的热性能和较高的玻璃化转变温度(T5%=501℃,Tg=279℃)。     

C—N/C—O偶联反应三元共聚构筑可溶性N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜

以4,4′–二羟基二苯砜为第三单体,与1,4–双(2–苯并咪唑基)苯单体和双(4–氟邻苯二甲酰亚胺–N–苯基)醚通过C—N/C—O偶联反应,成功获得了系列组分不同的N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜(PBIIS)。通过傅里叶变换红外(FT–IR)、元素分析和核磁共振(NMR)对所合成的聚合物进行了表征,表征结果与目标聚合物吻合良好。热重测试结果表明,所制备的聚合物具有良好的热稳定性,质量损失5%时的温度在500℃左右。基于其独特的分子链结构,N–取代PBIIS具有良好的溶解性能,室温下可溶于N,N–二甲基乙酰胺(DMAc)、N–甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N–二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)等溶剂中。通过浇铸法制备N–取代PBIIS薄膜,其具有优良的透光性能。另外,N–取代PBIIS表现出优异的力学性能,其断裂伸长率为2.7%~6.1%,最大拉伸强度可达74.8 MPa。     

新型含氰侧基氯取代聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮的合成及性能研究

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,用2,6-二苯氧基苯甲腈(DPOBN)与对苯二甲酰氯(TPC)及2,5-二氯对苯二甲酰氯(DCC)进行三元低温共缩聚反应,合成了一系列新型含氰侧基氯取代的聚芳醚醚酮酮/芳醚醚酮酮.用IR、DSC、TG、WAXD等方法对其结构和性能进行了表征.结果表明,所合成的聚合物均为非晶态聚合物,其玻璃化转变温度(Tg)为180～229℃、热分解5%的温度(Td)为445～498℃,具有突出的耐高温性能.     

耐高温含氟聚芳醚酮和聚芳醚砜的合成与性能研究

通过三步反应合成新的含氟双酚单体3,4-二氟苯基对苯二酚,由该含氟双酚单体、4-氟苯基对苯二酚、邻苯基对苯二酚分别与4,4′-二氟二苯酮、4,4′-二氯二苯砜经亲核缩聚反应,制备了一系列新型聚芳醚酮和聚芳醚砜。采用 FT-IR、DSC、TGA及XRD手段等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明：合成的聚芳醚酮和聚芳醚砜具有优异的耐热性能,玻璃化转变温度分别在150~159 ℃和177~196 ℃之间,氮气中5 %热失重温度分别在527 ℃和507 ℃以上。合成的聚芳醚酮和聚芳醚砜具有良好的溶解性,室温下能溶解在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、氯仿等有机溶剂中。     

新型高分子材料——聚亚胺酮的合成与性能研究

通过傅-克酰基化反应合成了1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯。以1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯和芳香二胺为单体,通过钯催化的胺基化反应缩聚合成了新型高性能聚合物——聚亚胺酮(PIKs)。其结构由红外和核磁氢谱表征,表征结果与目标结构吻合良好。通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)等对PIKs的主要性能进行了测定,研究表明:该系聚合物有较高的玻璃化转变温度(Tg>230℃)、良好的热稳定性(高的热分解温度TD>500℃)及优秀的的溶解性能,其中PIK-3在室温下(20℃)可溶解在普通有机溶剂三氯甲烷(CHCl3)中。     

含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮的合成及表征

通过一种反应条件较为温和的反应新工艺,合成联苯二甲酰氯,即4,4’-二氯甲酰基联苯(BC IBP)。然后,在无水A lC l3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BC IBP进行低温缩聚反应,合成了一类新型含氰侧基联苯型聚芳醚醚酮酮。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为非晶态聚合物;其玻璃化转变温度(Tg)为211℃,在氮气气氛中及在空气气氛中的热分解5%的温度(Td)分别为523℃及498℃,说明其具有突出的耐高温性能;聚合物除了能在浓H2SO4,CF3COOH/CHC l3等强质子性溶剂当中溶解外,对其他的溶剂均不溶解,说明聚合物具有优异的耐化学腐蚀性能。     

双酚A型聚芳醚酮腈共聚物的合成与性能

以不同物质的量比的2,6-二氯苯甲腈(DCBN)、4,4’-二氟二苯甲酮(DFBP)和双酚A(BP-A)为原料,在常压下通过溶液聚合反应合成了一系列无定形的双酚A型聚芳醚酮腈共聚物(PEKN)。通过红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)、热失重分析(TGA)等对PEKN共聚物的结构和性能进行了表征。结果表明,此类聚合物具有较高的热稳定性,随着聚合物的组成不同,玻璃化转变温度Tg在154～170℃变化,氮气保护下5%的热失重温度在482～523℃变化。聚合物的力学性能受结构变化影响较大,其拉伸强度介于76～100 MPa。另外,聚合物具有良好的溶解性能,室温下可溶于三氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中。     

新型结构可溶性耐热聚亚胺醚砜的合成

通过芳香二胺化合物在聚亚胺砜分子链中嵌入醚键,从而得到了新型结构可溶性耐热高分子材料——聚亚胺醚砜(PIES)。通过红外、核磁和元素分析对所制备的聚合物的结构进行了表征。由差示扫描量热和热重方法对PIES进行了热性能分析,结果表明,该聚合物具有良好的耐热性能。还对PIES良好的溶解性能进行了实验和理论分析。     

N芳基化聚苯并咪唑泡沫的制备与性能

以含甲基的双苯并咪唑和二氟二苯砜为单体,通过N–芳基化反应得到了一种新型的聚芳醚苯并咪唑。以聚芳醚苯并咪唑/1,4–二氧六环为聚合物溶液体系,通过热致相分离法和冷冻干燥技术成功制备了系列低密度（0.10~0.35 g/cm聚芳醚苯并咪唑泡沫材料。该泡沫材料具有优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。另外,通过对聚合物泡沫材料力学性能的测试可知,该聚芳醚苯并咪唑泡沫材料具有较好的力学性能。     

含三氟甲基聚芳醚酮的合成与表征

以六氟双酚A和4,4′–二氟二苯酮为原料,以N–甲基吡咯烷酮为溶剂采用新的合成工艺合成含三氟甲基聚芳醚酮,采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱及X射线衍射等对聚合物的结构和性能进行分析和表征。结果表明,采用新工艺合成的聚芳醚酮与传统工艺合成的树脂的热性能基本一致,具有良好的耐热性能,其玻璃化转变温度为162.6℃,氮气中5%热失重温度为517.1℃;80 kHz下含三氟甲基聚芳醚酮的介电常数为1.55,具有良好的电绝缘性;室温下能溶解于N–甲基吡咯烷酮、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂。     

N-脱氢枞基丙烯酰胺的合成、表征及其聚合性能分析北大核心

以歧化松香为原料,先制得脱氢枞胺,再与丙烯酰氯经酰胺化反应合成了N-脱氢枞基丙烯酰胺单体,经提纯为液相色谱纯度97.95%的白色固体。通过FT-IR、MS、~1H NMR、^(13)C NMR、TG、GPC及DSC表征了其结构和性能。结构表征结果显示成功合成了N-脱氢枞基丙烯酰胺。DSC分析显示,单一单体在151~196℃时发生热聚合,且自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的存在可以降低其聚合温度,聚合物的玻璃化转变温度在100.34℃。TG分析显示,聚合物在209~483℃发生热分解。对N-脱氢枞基丙烯酰胺聚合物进行GPC分析,结果为M_n=4 301,M_w/M_n=1.56。     

2-(苄硫基)苯并咪唑与2-(对氯苄硫基)苯并咪唑的合成及缓蚀性能研究

合成了2-(苄硫基)苯并咪唑(BSBD)和2-(对氯苄硫基)苯并咪唑(CBSBD),并通过元素分析和红外光谱对其结构进行了表征.采用失重法和电化学法研究了BSBD和CBSBD在5%HCI 溶液中对Q235钢的缓蚀性能.失重法研究表明:BSBD和CBSBD在HCI溶液中均能有效抑制Q235钢腐蚀,在25℃、5%CHI溶液...     

新型含偶氮结构聚芳醚砜醚酮酮的合成与表征

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,将含砜基芳二醚类单体与含偶氮苯结构芳二甲酰氯进行低温付-克缩聚反应,合成了一类新型含偶氮结构聚芳醚砜醚酮酮树脂。用IR、TG、WAXD及元素分析等技术进行了结构表征和性能测试。结果表明:所合成的聚合物树脂具有预期结构且为非晶态聚合物;在N2气氛中质量损失5%的温度(Td)分别为445～463℃;聚合物除了能在浓硫酸、CF3COOH/CHCl3等强极性质子型溶剂中溶解外,还能溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等强极性非质子型溶剂中,也能在普通溶剂,如氯仿(CHCl3)、1,2-二氯乙烷(DCE)、四氢呋喃(THF)等中溶解。     

二种双邻位甲基取代的聚芳醚酮类树脂的合成与性能

合成二种双邻位甲基取代的聚芳醚酮类聚合物,聚芳醚酮醚酮酮(DM-PEKEKK)和聚芳醚酮酮醚酮酮(DM-PEKKEKK),用FT-IR、1H NMR、DSC、WAXD、TG等技术对其进行表征,研究表明:较之于未取代的PEKEKK和PEKKEKK玻璃化转变温度和溶解性能大幅度提高,热分解温度有所下降,但均在450℃以上.     

马来酸酯磺酸盐型活性聚合物的合成及性能研究

根据分子结构与性能的关系,用马来酸酐(MA)、聚乙二醇(PEG)、辛醇合成了活性单体(MOPn),再与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)通过自由基胶束共聚法合成含有-SO_3~-、-CONH_2、EO醚等极性基团的二元和三元活性聚合物,并对其结构进行红外表征和热重分析。评价了聚合物在蒸馏水和无机盐介质中的表面性能,讨论了影响溶液表面活性的各因素以及单体摩尔比对其性质的影响。结果表明:合成的二元聚合物(PMOPnS)具有较好的水溶性和表面活性,活性单体MOP1000与AMPS摩尔比为1∶2的二元聚合物比1∶4的二元聚合物的表面活性更强。三元聚合物在高于 258 ℃下开始分解。考察了三元聚合物单体摩尔比、无机盐质量浓度对聚合物黏度的影响。n(MOP1000)∶n(AMPS)∶ n(AM)=0.5∶1∶98.5的三元聚合物PMOPSA-1具有较好的增黏效果和表/界面活性,2%三元聚合物PMOPSA-1在蒸馏水和2%NaCl介质中30 ℃黏度分别为1 108和1 157 mPa·s,在2%NaCl和0.1%CaCl_2混合盐水中30 ℃表面张力和45 ℃下与煤油的界面张力分别为30.43和2.09 mN/m,表明合成的活性型聚合物具有较好的热稳定性、稠化性能和表/界面活性。     

一种侧链型液晶高分子气相色谱固定液的合成及应用

通过合成的4-(4′-辛氧基-苯甲酰氧基-4-苯甲酰氧基)-苯基丙烯酸酯与苯乙烯在一定条件下聚合得到一种聚合物。采用广角X-射线衍射仪、热重分析仪和差示扫描量热计表征了合成聚合物的结构及热性能。该液晶聚合物为固定液制成色谱柱,对几组混和物进行分离,效果良好。该液晶聚合物固定液使用温度为100~220℃。     

聚芳醚腈砜的合成与介电性能

以2,6-二氯苯甲腈(DCBN)和4,4-二羟基二苯砜(DHDPS)为原料,通过常压溶液缩聚合成了一种耐高温的无定形聚芳醚腈砜(PENS)。用FT-IR,DSC,TG等手段对PENS聚合物的结构和热性能进行了研究,同时表征了PENS薄膜的介电性能。结果表明:PENS具有很高的玻璃化转变温度(215.4℃),5%热失重温度为453℃。PENS具有很好的介电性能,其介电常数为3.6~4.1 F/m,在玻璃化转变温度前具有很好的介电稳定性。     

AB-PBI分子量对高温膜燃料电池膜电极性能的影响

聚合物分子量是表征聚合物特征的基本参数之一,分子量不同,聚合物的性能差异很大,其对高温质子交换膜燃料电池膜电极的输出性能亦起着至关重要的作用。聚（2,5-苯并咪唑）(ABPBI)的结构简单, 合成方便,可由单一单体聚合而成, 而且其每一个苯并咪唑重复单元上的-N 基团都可与酸以氢键的方式结合, 因而呈现较好的质子电导率。合成了4种不同分子量的ABPBI,采用自制ABPBI膜作为电解质,Pt/C为催化剂,研究了不同分子量ABPBI配制的浆料组装的氢氧高温燃料电池的性能,通过极化曲线测试可以看出聚合物分子量越小膜电极(MEA)性能越好。进一步对膜电极交流阻抗性质进行了研究,经Zsimpwin软件拟合得出,分子量越大电荷转移电阻越大,与极化曲线测试结果相符,并且随着电流密度的增大,各部分电阻均成下降趋势。     

含苯并咪唑低热胀聚酰亚胺的合成及性能

以2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(PABZ)、对苯二胺(PDA)、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(BPDA)为原料成功制备了一系列含苯并咪唑的高耐热低热胀聚酰亚胺(PI),并表征了其结构和性能。红外吸收光谱表明聚合物已经亚胺化;X射线衍射表明PABZ的摩尔分数超过5%的聚酰亚胺分子链之间的距离更窄,含20%PABZ的聚合物d间距仅为0.425nm;热重分析表明随着PABZ的加入,1%的失重温度从565℃降低到532℃;热机械分析表明材料线膨胀系数呈先增大再减小的趋势,随着分子链中苯并咪唑含量的增加,线膨胀系数从10.2×10^-6K^-1下降到2.7×10^-6K^-1。通过分子模拟表明:苯并咪唑中的—NH—可以与酰亚胺环的C=O产生氢键,导致分子链之间的间距更小,自由体积分数更小,相互之间作用力更大,拥有更低的线膨胀系数。力学性能测试表明,苯并咪唑的引入,薄膜的拉伸强度和模量小幅上升,断裂伸长率稍微下降。     

配位聚合物{[Zn(L)(CH_3COO)]·(H_2O)}_n的合成及结构表征

本文在水热条件下合成了一个基于双功能配体4-(2-苯并咪唑基)苯甲酸(L)和Zn(Ⅱ)的配位聚合物{[Zn(L)(CH_3COO)]·(H_2O)}n(1),并通过红外及X-射线单晶衍射表征了该化合物的结构。该化合物的晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数如下:a=17.3443(9)?,b=10.2451(5)?,c=8.3316(5)?,β=100.320(5)°,V=1456.53(13)?~3,Z=4,Dc=1.731 mg/m~3,R1=0.0714。配位聚合物1表现为2D结构,中心离子锌为四配位的扭曲四面体构型。