磺化联苯侧基双二氮杂萘酮聚芳醚酮膜的制备

以1′,4-二(1,1′-联苯基)-6,6′-双二氮杂萘-1,4′-二酮、4-(4-羟苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮和4,4′-二氟二苯酮进行共聚合，经磺化改性制备了新型磺化联苯侧基双二氮杂萘酮聚醚酮(SPDPEKs).通过核磁共振波谱、红外光谱对SPDPEKs的结构进行表征.采用溶液浇铸法制备了SPDPEKs质子交换膜，对其离子交换容量(IEC)、溶胀率、质子传导率以及耐氧化性进行了测试.结果表明：SPDPEK质子交换膜的IEC介于0.75～1.77 mmol/g之间，在80℃下的吸水率介于9.2%～30.2%之间，溶胀率低于10%;SPDPEKs膜在95℃的质子传导率介于53.3～146.2 mS/cm,在80℃芬顿试剂中的破裂时间在3.4～5.3 h之间，溶解时间则介于12～36 h.SPDPEKs膜表现出良好的尺寸稳定性、质子传导性和耐氧化稳定性.     

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.     

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。     

磺化聚芳醚酮酮的制备及磷酸硼复合膜的性能

通过亲核缩聚反应合成含二氮杂萘酮结构的磺化聚芳醚酮酮(SPPEKK),并经原位复合制备了磺化聚芳醚酮酮/磷酸硼(SPPEKK/BP04)复合质子交换膜.用核磁共振谱(1H-NMR)和FT-IR光谱表征纯膜及其复合膜结构,研究了BPO4的含量对复合膜的保水能力、热稳定性能、质子传导率以及复合膜中BPO4稳定性能的影响.结果表明,随着BPO4含量的增加,SPPEKK/BPO4的复合质子交换膜质子传导率逐渐增大.当BPO4含量达到30%时,质子传导率达到6.3×10-2S/cm(90℃).用原位生成法制备的SPPEKK/BPO4在保持一定尺寸稳定性和热稳定性的前提下,膜的导电性能明显改善.     

磺化PPEK掺杂磷钨酸混合膜的阻醇性及质子导电性能

磺化二氮杂萘酮结构的聚醚酮(SPPEK)与磷钨酸(PWA)的混合膜用两组分的DMAc混合溶液通过刮膜制备,对SPPEK/PWA膜进行了FTIR-ATR、表面形貌、质子导电性和甲醇透过性进行了研究.SPPEK/PWA膜的质子导率100%的相对湿度下80℃时质子导率为0.17S/cm,室温甲醇渗透系数为1.02×10-7cm2/s,比Nafion 117膜低20多倍.     

新型磺化聚醚砜酮复合纳滤膜

以含二氮杂萘酮结构新型聚醚砜酮超滤膜为底膜,以磺化聚醚砜酮为复合膜层材料制备复合纳滤膜,研究了浸涂稀溶液组成（磺化聚醚砜酮含量、磺化度、添加剂等）、热处理温度及时间等对复合膜性能的影响,考察了复合膜的耐热性能。     

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63～0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(T_g)在322～325℃,5%热失重温度(T_d5%)在485～500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56～65 MPa。     

新型杂萘联苯聚醚砜酮中空纤维超滤膜的研制

以杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)为膜材料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,乙二醇甲醚(EGME)、丁酮和1,4-二氧六环为添加剂,采用干-湿相转化法制备了中空纤维膜.考察了聚合物浓度、添加剂种类、添加剂含量和干纺程对中空纤维超滤膜性能的影响.结果表明,当干纺程为15~20 mm时,聚合物浓度为19%~22%,添加剂为乙二醇甲醚时,中空纤维膜对PEG6000的截留率高于95%,纯水通量为100~120 L/(m2.h).     

聚醚砜酮合金超滤膜的制备及表征

采用含二氮杂萘酮结构的磺化聚醚砜酮与聚醚砜酮共混的方法制备了一种新型荷电超滤膜.通过孔隙率、表面接触角、离子交换容量以及对达旦黄水溶液、聚乙二醇(PEG)6000水溶液分离性能的测试和扫描电镜对膜孔结构的观察,研究了合金膜中磺化聚醚砜酮含量对膜性能的影响规律.结果表明:当铸膜液中磺化聚醚砜酮含量从0增加到3%时,合金超滤膜水通量增大到491 L/(m2.h),对PEG6000的截留率可达86%.合金超滤膜具有高水通量、高截留率、亲水性好等特点.     

Preparation of sulfonated poly (phthalazinone ether ketone ketone) and properties of the composite membranes SPPEKK/BPO4

通过亲核缩聚反应合成含二氮杂萘酮结构的磺化聚芳醚酮酮(SPPEKK), 并经原位复合制备了磺化聚芳醚酮酮/磷酸硼(SPPEKK/BPO₄)复合质子交换膜. 用核磁共振谱(¹H--NMR)和FT--IR光谱表征纯膜及其复合膜结构, 研究了BPO₄的含量对复合膜的保水能力、热稳定性能、质子传导率以及复合膜中BPO₄稳定性能的影响. 结果表明, 随着BPO₄含量的增加, SPPEKK/BPO₄的复合质子交换膜质子传导率逐渐增大. 当BPO₄含量达到30\%时, 质子传导率达到6.3 ×10^-2 S/cm(90℃). 用原位生成法制备的SPPEKK/BPO₄在保持一定尺寸稳定性和热稳定性的前提下, 膜的导电性能明显改善.     

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。     

Taylor impact of polyether ether ketone

Right cylinders of the thermoplastic polyether ether ketone have been impacted onto a hardened steel anvil at velocities from 152 to 408 m s⁻¹. The resultant deformation showed the expected ‘mushrooming’ behaviour up to impact velocities of 303 m s⁻¹, before the impact face began to fracture. No evidence of brittle failure was observed, but rather a ductile process was noted. Discolouration behind the impact face gave evidence of high temperatures in this region, believed to be due to adiabatic heating as the material flowed across the impact face. The concave nature of the impact face after recovery showed that the material had relaxed after the loading had been removed, mostly likely due to the viscoplastic nature of the material.     

含联苯聚芳醚砜醚酮酮无规共聚物的合成与表征

以新合成的含联苯芳醚单体4,4'-二(4-联苯氧基)二苯砜(BBPOPS)与4,4'-二-苯氧基二苯砜(DPODPS)、对苯二甲酰氯(TPC)为单体,以路易斯酸无水三氯化铝(AlCl3)为催化剂进行三元共缩聚,制备了大分子主链含联苯结构的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK)无规共聚物.通过核磁共振仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪、广角X射线衍射和紫外-可见分光光度计等分析方法表征了PESEKK无规共聚物的结构与性能.实验结果表明,在大分子主链引入联苯结构能提高PESEKK无规共聚物的耐热性,玻璃化转变温度(Tg)高于189℃,且Tg随着共聚物中联苯结构含量的增加而升高;PESEKK无规共聚物为非晶态结构,其热分解温度(Td)为544℃,具有优异的热性能.无规共聚物可溶解于二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、氯仿等有机溶剂,并可涂膜制得柔韧性薄膜,薄膜拉伸强度大于84 MPa,弹性模量大于1.89 GPa,力学性能较好.     

含1,4-萘基氯化聚芳醚酮酮无规共聚物的合成与性能

以无水AlCl3为催化剂、ClCH2CH2Cl和NMP(N,N-二甲基吡咯烷酮)为复合溶剂,由二苯醚(DPE),2,5-二氯对苯二甲酰氯(DCTPC)和4,4′-二(α-萘氧基)二苯酮(DNBP)通过亲电缩聚反应合成了一系列新型主链含1,4-亚萘基结构的氯化聚芳醚酮酮无规共聚物.优化后的工艺条件为:n(AlCl3)∶n(DCTPC)∶n(DNBP DPE)=0.06∶0.01∶0.01,预聚合温度小于-10℃下反应2h,再逐渐升温至25℃左右反应约8h.研究了DNBP结构单元及含氯侧基对共聚物性能的影响,并用IR、DSC、TG、WAXD等方法对其进行了表征.结果表明,所得聚合物在193～212℃的温度范围内均只出现一个玻璃化温度(Tg)转变峰,且随着共聚物中DNBP结构单元含量的增加,其Tg逐渐升高,而熔融温度(Tm)和结晶度逐渐降低.同时由于芳环上氯取代基的影响,降低了共聚物的热分解温度(Td),但仍具有良好的耐热性并且明显提高了阻燃性能和溶解性能.当x(DNBP)<30%时,共聚物仍为半结晶性,并选择n(DNBP)∶n(DPE)在10∶90～30∶70范围内为理想的聚合物加工成型条件.共聚物的断裂伸长率随着DNBP结构单元的引入逐渐增加,而拉伸强度和拉伸模量却有所下降.该类共聚物的拉伸强度可达78MPa以上,拉伸模量在2.8GPa以上,仍具有良好的力学性能.