非等温差示扫描量热法研究杂萘联苯聚芳醚酮改性环氧树脂体系的固化动力学

采用非等温差示扫描量热仪(DSC)对环氧树脂(E-51)/杂萘联苯聚芳醚酮(PPEK)共混物的固化过程进行研究。利用T-β外推法确定了固化工艺温度,并利用Kissinger和Crane法计算得到共混体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等动力学参数。结果表明,PPEK的加入对环氧树脂的固化反应温度影响不大,但反应活化能有所升高,表明PPEK的加入阻碍了固化反应的进行。通过固化度与固化时间的关系曲线证明,PPEK的加入不改变环氧树脂的固化反应机理。     

二甲基杂萘联苯聚醚砜的合成与表征

以新型类双酚单体４－（２,６－二甲基－４－羟基苯基）－２,３－二氮杂萘－１－酮,与４,４′－二氯二苯砜反应,合成了一种新型聚芳醚砜,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酚单体及聚合物的结构,利用ＤＳＣ、ＴＧＡ对聚合物的耐热性进行了分析。实验结果表明,该类双酚单体具有与双酚类似的活必珂以进行聚合反应。     

多壁碳纳米管/杂萘联苯聚醚砜酮复合材料的制备及性能

采用溶液共混及原位复合法制备多壁碳纳米管/杂萘联苯聚醚砜酮复合材料.通过扫描电镜观察材料的形貌,并对材料性能进行研究.对比两种方法,结果表明通过原位复合法制备,碳管在基体中有较好的分散和界面结合,其力学性能和导电性优于溶液共混法制备的复合材料.当碳管含量为3%(质量分数)时,原位复合材料的拉伸模量和强度分别为2.4GPa和107.6MPa,其体积电阻率达到1.0×106 Ω·cm,5%热失重温度提高了20℃.     

反应性聚碳酸酯增韧改性环氧树脂体系固化反应动力学的研究

对环氧树脂／胺化聚碳酸酯体系的固化反应动力学进行了研究，借助Ozawa t ASTME698动力学方法，利用差示扫描量热仪对该体系的固化动力学参数，包括活化能E，指数前因子A，速率常数k和60min的半周期温度进行了分析，并对不同胺化聚碳酸酯含量时的固化行为，放热峰和动力学参数进行了探讨。     

新型含杂萘联苯聚醚砜类嵌段共聚物的合成与性能研究

采用连续缩聚法合成氯端基聚醚砜齐聚物,然后与杂萘联苯构成的类双酚合成的羟端基齐聚物进行缩聚反应,合成了新型PPES-PES嵌段共聚物.用IR、DSC、TGA、X-WAXD等方法对聚合物进行了表征,并研究了聚合物的溶解性能.结果表明该嵌段共聚物具有较高的玻璃化转变温度,较好的热稳定性和良好的溶解性能,为非结晶型聚合物,并可浇铸得到透明、韧性高的薄膜.实验还发现聚醚砜组分含量变化对共聚物的热性能影响很大,对杂萘联苯聚醚砜改性效果明显.     

非溶剂添加剂对杂萘联苯聚醚砜超滤膜结构和性能的影响

以杂萘联苯聚醚砜(PPES)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮为溶剂,丙酸(PAc)、乙醚(EE)和丙醇(PAL)为非溶剂添加荆,采用相转化法制备了PPES超滤膜.结果表明:在0.1MPa的操作压力下,以EE为添加剂时,随着邻近比α值的增加,膜的纯水通量减小,对PEG10000截留率基本保持在99%;以PAL为添加剂时,随着邻近比α值的增加,膜的纯水通量呈现先增大后减小的趋势;以PAc为添加荆时,随着邻近比α值的增加,膜的水通量增加,截留率略有降低,膜的断面结构由指状孔结构向海绵状孔结构转变.     

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。     

杂萘联苯共聚醚砜的磺化

以浓硫酸为磺化剂对杂萘联苯共聚醚砜进行磺化改性,合成了一系列不同磺化度的磺化杂萘联苯共聚醚砜(SPPBES)。考察了硫酸浓度、磺化反应温度和反应时间、杂萘联苯共聚醚砜与硫酸的质量体积比对产物磺化度的影响。随着硫酸浓度增加、磺化反应温度升高、反应时间的延长,SPPBES的磺化度增大。调节磺化反应条件,制得了磺化度在0.37～1.04之间的SPPBES。利用FT-IR、1H-NMR和TGA对SPPBES进行了表征,测试了SPPBES的含水率和溶胀率。     

连续炭纤维增强杂萘联苯聚醚砜酮共混树脂基复合材料力学性能

为了研究树脂共混改性对连续炭纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料性能及破坏模式的影响,以二氮杂萘联苯结构聚醚砜酮(PPESK)及其共混树脂为基体,T700 炭纤维为增强纤维,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料。通过对共混树脂溶液黏度测试,复合材料样条三点弯曲、层间剪切和孔隙率试验,并借助SEM断面形貌分析,研究了聚醚酰亚胺(PEI)和聚醚砜(PES)的加入对PPESK复合材料力学性能以及受力破坏模式的影响。结果表明,PEI或PES的加入使复合材料的力学性能提高,孔隙率降低,复合材料受力破坏模式由脱粘破坏向树脂基体内部破坏转变。      

杂萘联苯聚醚酮改性双马来酰亚胺树脂体系的相行为

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分别对杂萘联苯聚醚酮(PPEK)改性双马来酰亚胺树脂(BMI)体系的反应诱导相分离行为和固化产物的相结构进行了研究。结果表明,体系的相分离过程可能按旋节相分离机理进行并存在二次相分离现象;改变PPEK的含量,固化产物的相结构可实现由球形粒子结构到相反转结构的连续性变化。同时,考察了PPEK分子量及含量对固化树脂冲击强度的影响。结果表明,PPEK的加入可有效改善体系的韧性。     

磺化聚芳醚酮砜的热降解动力学

通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究.采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学.研究表明,通过Kissinger方法计算得到SPAEKS的活...     

磺化聚芳醚酮砜中磺酸基团的降解动力学

采用不同升温速率,对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(sPAEKS,磺化度为0.8)共聚物在不同气氛中进行了热重分析.研究表明,SPAEKS在空气中更容易完成高分子主链的完全断裂.分别用Kissinger和FIynn-Wall-Ozawa方法对SPAEKS中磺酸基团进行了降解动力学研究,得到其活化能E、指前因子A...     

聚芳醚砜醚酮酮及其炭纤维复合材料的力学性能

合成了聚醚砜醚酮酮(PESEKK),研究了纯树脂的热、力学性能。制备了炭纤维和聚醚砜醚酮酮(炭纤维是标准T300)复合材料,着重研究了此新型复合材料的力学性能。结果表明,随着复合材料中PESEKK树脂质量比增加,T300CF/PESEKK复合材料的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量和弯曲模量逐渐增加。其中弯曲强度和弯曲模量增加的幅度比拉伸强度和拉伸模量增加的幅度更大。当PESEKK质量分数为60%左右时,复合材料的综合力学性能达到最佳值。因此聚醚砜醚酮酮可作为增强炭纤维力学性能的基体树脂。     

聚芳醚砜醚酮共聚物的合成与表征

通过低温溶液亲电共缩聚合成了聚芳醚醚酮醚砜醚酮(Ia)、聚芳醚酮酮醚砜醚酮(Ib),甲基取代、双邻位甲基取代的聚芳醚酮酮醚酮醚砜醚酮(Ic、Id)等4种结构新型的共聚物。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(WAXD)对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,共聚物有较高的玻璃化转变温度(Tg)177℃~188℃;较高的热分解温度(Td5%≥460℃),共聚物能溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮,四氯乙烷和浓硫酸中;甲基取代的共聚物溶解性得到了明显改善,室温下还能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中。     

含杂萘联苯结构共聚芳醚砜酮的热性能与动态机械性能

采用溶液聚合法制备了不同配比的含杂萘联苯结构的四元共聚芳醚砜酮(PPBESK)。采用热失重(TGA),差示扫描分析(DSC)和动态机械热分析(DMTA)对该聚合物的热性能和动态机械性能进行了表征和研究。结果表明,加入少量联苯结构的共聚物仍然具有良好的热性能。观察动态机械热分析谱图,可以发现,在150℃～200℃的扫描温度范围内,共聚物的储能模量保持较高值并出现一个小转变,随着温度升高,在250℃～300℃之间出现了共聚物的玻璃化转变温度,即α转变,此时储能模量降低较大。随着共聚物主链中砜基结构含量的增加,其玻璃化转变温度有所上升。     

磺化聚醚醚酮对苯并噁嗪固化动力学的影响

采用磺化聚醚醚酮(SPEEK)对苯并噁嗪(Ba)进行催化固化。通过非等温差示扫描量热仪研究SPEEK对Ba的催化固化反应影响。进一步采用Kissinger、Ozawa和Crane法对Ba/SPEEK体系的固化动力学参数进行了计算。结果表明,SPEEK可明显降低Ba的固化温度。升温速率为10℃/min,SPEEK用量为0.1%时,Ba的固化起始温度和固化峰值温度分别降低26.1℃和9.7℃。用量增加到0.5%后,催化固化效果趋于平缓。0.3%的SPEEK使Ba固化反应活化能降低12 k J/mol。     

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。     

可膨胀石墨/环氧树脂体系的固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)法分别对环氧树脂(EP)及可膨胀石墨/环氧树脂(EG/EP)体系的固化过程进行了研究。利用Kissinger和Crane法计算得到两种体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等动力学参数,建立了固化反应动力学方程,并用T-β外推法确定了固化工艺温度。结果表明,EG的加入,降低了EP体系固化反应的完全程度,对固化反应时间的影响不大,体系的Ea由63.15 kJ/mol升高到65.89 kJ/mol,A由2.02×107提升到4.5×107,两种体系的反应级数基本一致,同时,EG的加入对体系固化工艺温度影响不大。     

磺化聚芳醚酮砜/PVA复合质子交换膜的制备与性能

为了进一步提高质子交换膜在中高温时的质子导电率,文中以高磺化度的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混法制备了PVA不同含量的磺化聚芳醚酮砜/PVA复合膜。通过对复合膜的性能测试发现,PVA的引入提高了膜的热稳定性、吸水率和保水能力。而且SPAEKS/PVA复合膜的质子传导率高于SPAEKS膜,在80℃时,复合膜的质子传导率都在0.07 S/cm以上,能够满足中高温质子交换膜燃料电池的使用要求。