含可加成反应偶氮苯聚合物的制备及表征

经过Diels-Alder反应等步骤制备了新型马来酰亚胺单体——甲基丙烯酸-4-(呋喃-马来酰亚胺乙基)酯(MMA-FMI),经过重氮、偶合等步骤制备了新型含呋喃环的偶氮苯单体——甲基丙烯酸-4-(4-呋喃-2-甲基-2-乙酸酯基偶氮)苯酯(MMA-FAzo),MMA-FMI、MMA-FAzo再与甲基丙烯酸-4-(4-甲氧基偶氮)苯酯(MMA-Azo-OCH_3)无规共聚得到含可加成反应偶氮苯聚合物(PAzo)。采用核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱对聚合物结构进行表征;使用紫外-可见分光光度计研究聚合物的顺反异构化行为,发现聚合物的光致顺反异构化速率常数为0.217 s~(-1),聚合物PAzo具有快速光响应性能;通过热失重分析仪研究聚合物的可加成特性;通过热可逆实验证明,交联的聚合物仍具有可回收与再加工性。     

基于2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐可溶性聚酰亚胺的亚胺化方法

采用2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐(α-ODPA)与柔性二胺单体1,3-二(4-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB)合成了可溶性聚酰亚胺,其在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等极性溶剂中的溶解性得到提高,研究了亚胺化方法对基于α-ODPA的可溶性聚酰亚胺性能的影响和作用机制。结果表明,亚胺化方法对相对分子质量的影响是产生各项性能变化的根本原因,基于α-ODPA的聚酰亚胺适用于化学亚胺化方法,采用化学亚胺化方法能够得到的可溶性聚酰亚胺的数均相对分子质量为2. 68×10~4,5%热分解温度(T_(d5))为544. 7℃,玻璃化转变温度(T_g)为236. 1℃,热稳定性能良好。化学亚胺化聚酰亚胺树脂的拉伸强度为99. 99 MPa,冲击强度为102. 51 kJ/m~2,韧性性能优异。     

3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺与苯环和噻吩共聚物的金属配合物催化法制备及性质

Ni(Ⅱ)配合物为催化剂,具有给电子基团甲氧基的N,N'-二氯-3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺分别与1,4-二溴苯,2,5-二溴噻吩共聚得到了相应的聚合物:聚(3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺-苯)(聚合物-I)和聚(3,3'-二甲氧基联苯醌二亚胺-噻吩)(聚合物-Ⅱ).单体通过1H-NMR和红外光谱进行了表征.所得聚合物的红外光谱、紫外-可见吸收光谱以及循环伏安特性等性能进行了探讨.结果表明,聚合物-I和聚合物-Ⅱ分别在317、506、329、385、430nm处出现吸收峰.循环伏安图表明所得聚合物有一定的电化学活性.     

联苯基聚芳亚胺的合成与热性能

以4,4-二溴联苯和芳香二胺为单体,以三(二亚苄基丙酮)二钯为催化剂,1.1'-联萘-2.2'-二苯膦(BINAP)为配体,由钯催化的胺基化反应缩聚合成了联苯基聚芳亚胺.其结构由红外、核磁氢谱和元素分析表征,表征结果与目标结构吻合良好.通过DSC和TG对其热性能进行分析,结果表明:联苯基聚芳亚胺具有良好的热稳定性(Tg＞250℃;TD＞510℃).     

聚酰亚胺气凝胶的制备及其性能研究

以3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)和4,4’-氨基二苯醚(ODA)为合成单体,1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯(TAB)为交联剂,合成了聚酰亚胺溶胶,最后经CO2超临界干燥得到气凝胶。研究了溶胶配方对聚酰亚胺气凝胶密度、收缩率、孔结构、拉伸强度及热导率等性质的影响规律,制备得到低密度、小孔径、高比表面积、低热导率和较好柔韧性能的气凝胶。     

新型质子交换膜材料磺化聚亚胺醚酮的合成与表征

以50%发烟硫酸为磺化剂,将4,4’-二氟二苯酮反应生成3,3’-二磺酸基-4,4’-二氟二苯酮,然后以3,3’-二磺酸基-4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯酮与3,3’-二羟基二苯胺为单体通过亲核取代反应生成了磺化聚亚胺醚酮。并且对生成的产物结构采用FT-IR、1 H-NMR、TG、DSC进行表征分析。     

含偶氮苯聚芳亚胺的合成与光学性能分析

首先通过Friedel-Crafts酰基化反应得到4,4′-二溴二苯甲酮,以4,4′-二溴二苯甲酮和4,4′-二氨基偶氮苯为底物,通过钯催化的胺化反应缩聚合成了含有偶氮苯的聚芳亚胺(PAIA)。PAIA的化学结构通过红外、核磁氢谱和元素分析表征,表征结果与聚合物结构吻合良好。测试了不同条件下聚合物的紫外吸收性能,聚合物结构中偶氮苯随着外界条件改变时,偶氮苯顺反式结构的变化。另外,差示扫描量热(DSC)和热重(TG)测试结果表明,PAIA具有较高的玻璃化转变温度(Tg176℃),良好的热稳定性(TD410℃)。     

可注射原位凝胶的制备及性能表征

以聚琥珀酰亚胺(PSI)为原料,利用酰亚胺基开环反应,首先制备得到α,β-聚(N-羟乙基)-DL-天门冬酰胺(PHEA),再与丙烯酰氯反应,制备得到接枝丙烯酰胺基α,β-聚(N-羟乙基)-DL-天门冬酰胺(PHA).通过FT-IR、NMR对其结构进行了表征.这种大分子单体的溶液可在人体温度下发生原位的交联反应,形成凝胶.可通过改变接枝率、大分子单体浓度等因素控制凝胶化时间.当选用质量浓度为0.1g/mL的PHA1#(接枝率为19.6%)单体、交联剂质量浓度为4mg/mL、引发剂浓度为20mmol/L时,凝胶化时间为90s.该凝胶具有可注射性和疏松的大孔结构,并且凝胶化时间可控,在模拟体液中有轻微溶胀,是较理想的治疗干眼症注射式材料.     

含甲基侧基聚芳醚酮无规共聚物的合成与表征

由邻甲酚与4,4’-二氟二苯酮或1,4-(4-氟苯酰基)苯合成2,2’-二甲基-4,4’-二苯氧基二苯酮(Me—DPOBP)或1,4-[4-(2-甲基苯氧基)-苯酰基]-苯(Me—DPOTPK),再与二苯醚(DPE)、对苯二甲酰氯(TPC)在1,2-二氯乙烷(DCE)中,以无水AlCl3为催化荆,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)存在下进行亲电缩聚反应,合成了一系列不同结构的甲基取代的聚芳醚酮醚酮酮／聚芳醚酮酮(MePEKEKK／PEKK)和聚芳醚酮酮醚酮酮／聚芳醚酮酮(MePEKKEKK／PEKK)共聚物。用IR,DSC,TGA和WAXD等方法对共聚物进行了分析表征,结果表明．该系列共聚物与PEKK相比,玻璃化转变温度Tg增大,熔融温度Tm、结晶度及热分解温度均有所下降。共聚物仍具有很好的耐热性。     

微波辐射合成含三苯胺结构的超支化聚酰亚胺及其表征

在微波辐射条件下,采用两步法以3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)和4,4′,4″-三氨基三苯胺(TAPA)为单体,先合成出含三苯胺结构的氨基封端和酐基封端的超支化聚酰胺酸,再经化学亚胺化和热亚胺化分别制得了相应的超支化聚酰亚胺(AM-HBPI和AD-HBPI)。FT-IR和1H-NMR验证了所得AM-HBPI和AD-HBPI的分子结构。TG测试表明此两种芳香族HBPI具有优异的热稳定性,N2中10%热失重温度(Td10%)在540℃以上。溶解性测试发现化学亚胺化得到的HBPI具有优良的溶解性能,可以溶于常见的强极性非质子溶剂。此外,它们还具有极佳的紫外-可见光吸收性能和荧光发射性能。     

具有光学性能的含芴聚亚胺酮的合成与表征

以含芴芳香二胺和2,7-二溴-9-芴酮为单体,通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应缩聚合成了含芴聚亚胺酮(PIKF)。聚合物结构经核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)及元素分析得以确认。通过凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)等对其性能进行测试,结果表明该类聚合物具有较高的分子量(-Mw>3.0×104)以及良好的热稳定性(T5%>310℃),在40℃～350℃的范围内没有观测到玻璃化转变;XRD显示PIKF为无定型结构,因而具有良好的溶解性能。另外,利用紫外、荧光等对其光学性能进行了测试,在四氢呋喃(THF)中的UV-vis的最大吸收波长为271 nm和369 nm左右,最大荧光发射波长分别在445 nm和455 nm。     

聚亚胺亚胺酮泡沫制备的计算机模拟及其结构表征

以4,4-二-溴二苯甲酮和对苯二胺为单体,在钯催化体系(BINAP/(Pd2(dba)3)作用下得到聚亚胺亚胺酮(PIIK)(Mn=35000,Mw=125000,Mw/Mn=3.57)。通过Materials Studio(MS,version 4.3Accelrys Software Inc.,SanDiego,CA,USA)中的Blends模块对PIIK/Dioxane溶液体系的热致相分离行为进行了计算模拟。模拟结果显示PIIK/Dioxane体系可实现液-液相分离。在理论模拟的支持下,采用热致相分离和冷冻干燥技术成功制备了不同密度的PIIK泡沫,其密度在80～300mg/cm3之间,平均孔径低于5μm。     

可溶性含萘环结构聚醚酮酮醚酮酮的合成

以1-萘酚和1,4-二(4-氟苯羰基)苯为起始原料,经亲核取代反应,合成了一种新的含萘环结构芳醚单体1,4-[4-(1-萘氧基)苯羰基]苯(BNOBB)。以路易斯酸无水三氯化铝(AlCl 3)为催化剂,将该单体与对苯二甲酰氯(TPC)和间苯二甲酰氯(IPC)进行缩聚,合成了一种主链含萘环结构的无规共聚物聚醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK)。采用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振、差示扫描量热仪、热重分析仪和广角X射线衍射等技术手段对PEKKEKK树脂的结构和性能进行测试。结果表明,该树脂为非晶态结构,具有较高的玻璃化转变温度(T g>181℃)和热分解温度(T 5%>502℃);易溶解于氯仿、1,2-二氯乙烷、N,N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中,可涂膜获得透明薄膜;拉伸强度大于83 MPa,力学性能较好。     

一种含马来酰亚胺苯并噁嗪的合成及性能

以4-氨基苯基马来酰亚胺、甲醛、苯酚为原料,采用两步法经中间产物三嗪(TMIPT)合成苯并噁嗪(MIPB),并借助红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和元素分析(EA)等手段对产物MIPB进行了表征。通过差示扫描量热(DSC)、FT-IR和热重分析(TGA)对MIPB的热行为进行了研究,结果发现,MIPB化合物的熔点为113.3℃,相比于Ishida报道的MIB化合物147℃的熔点降低了33.7℃,MIPB在150℃的固化率大大增加,固化后的MIPB树脂5%热失重温度T5为348℃,10%热失重温度T10为368℃,800℃残炭率达到55.6%。     

联苯型二氮杂萘酮聚醚酮酮的合成及性能

以自制的新型氯代双酮单体,与新型联苯型二氮杂萘酮类双酚单体经亲核取代反应,合成了一系列新型聚芳醚酮酮聚合物,对其聚合条件作了初步探讨,并利用核磁共振,红外光谱分析研究了双酮单体及聚合物的结构,利用DSC对聚合物的耐热性进行了分析,实验结果表明,该类双酮单体具有足够的活性与类双酚进行聚合反应,并且所得聚合物综合性能优异。     

含二氮杂萘酮和萘结构聚芳醚酮的研究

以4-（4-羟基苯基）-2,3-二氮杂萘-1-酮与1-氯-4-（4-氯苯甲酰基）萘单体经亲核取代反应,合成了含二氮杂萘酮和萘结构的聚芳醚酮。用FT-IR、∧1H-NMR、DSC、TG、WAXD等方法对聚合物进行了表征,研究了聚合物的溶解性能。结果表明,该聚芳醚酮是一种耐热等级高的可溶性无定形聚合物。     

含二氮杂萘结构聚醚砜酮酮的合成及表征

以１，４－二（４－氯代苯甲酰基）苯及４，４＇－二氯二苯砜单体与４－（４－羟基苯基）－２，３－二 氮杂萘－１－酮单体经来核取代反应，合成了一系列分子主链中含有Ｃ－Ｎ键的杂环聚醚砜酮酮三元共聚物 ＰＰＥＳＫＫ，用 ＦＴ－ＩＲ、１Ｈ－ＮＭＲ、ＤＳＣ、 ＴＧＡ、 Ｘ射线衍射等方法对共聚物进行了表征，结 果表明，ＰＰＥＳＫＫ为具有高热稳定性的可溶性无规共聚物，巨随着砜基比例的增加，共聚物玻璃化温度 逐渐升高     

磺化聚芳醚酮酮砜离子交换膜的制备与性能

采用直接缩聚的方法,通过调整磺化单体(3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜)和非磺化单体(1,4′-二(4′-氟苯甲酰)苯)的比例与双酚单体(2,2′-二(4-羟基苯基)丙烷)共聚合成了系列具有不同磺化度(0.2～1.2)的磺化聚芳醚酮酮砜共聚物。通过红外分析(FT-IR),差示扫描量热分析(DSC),热重分析(TGA)对其结构和性能进行了表征,研究表明,随着磺化度的增加,Na+离子的扩散系数从0.96×10-11S2/m增加到1.25×10-10S2/m,并通过透射电镜(TEM)对其进行了微观结构研究,从结构上解释了膜的物理性能,初步建立了结构与性能之间的关系。     

多孔性聚酰亚胺纳米粒子的制备

介绍了用"再沉淀法"并经亚胺化成功制成PI(BPDA-PDA)多孔性粒子,粒径为几百nm;在此同时,加入与PAA(PI的先驱体)有较好相容性聚丙烯酸PAS为多孔源(porogen),而在其粒子表面生成较深的、较高空穴率的空穴,在20～100nm之间.这种多孔性PI纳米粒子可作为下一代低k值PI膜材料候选者之一.     

溶胶-凝胶法制备堇青石纳米粉体及表征

以硝酸镁、硝酸铝和正硅酸乙酯为原料,按照堇青石化学计量配比,用溶胶-凝胶法配合回流制备堇青石粉体,通过差热分析、X射线衍射、扫描电镜等分析测试方法,对所制备粉体进行分析和表征.结果表明,在不添加任何助剂的情况下,可制得粒度均匀的堇青石粉体,平均粒径约为100 nm;压片后的坯样经1 056℃烧结,可获得以α-堇青石为主晶相的陶瓷材料,致密度为98.6％,且具有较低的介电常数和介电损耗(ε=3.94,tg δ=0.001 6,1 GHz),可用作高频片感介质材料.