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。     

苯环侧基磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能研究

以1,1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷,对苯二酚和4,4’-二氯二苯砜为单体,通过亲核取代反应,制备出一系列带有苯环侧基的聚芳醚砜共聚物。以氯磺酸为磺化剂对聚合物进行磺化得到了磺酸基在苯环侧基上的磺化聚芳醚砜树脂。用红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1 H-NMR)表征了聚合物结构。通过观察透射电镜发现离子簇无规律地分散在膜中。性能测试结果表明,这些侧链磺化的质子交换膜具有优异的耐热性、机械性能,高的电导率及低的甲醇渗透率。     

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。     

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     

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。     

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.     

新型苯并环丁烯树脂的合成与性能研究

采用4-溴苯并环丁烯和双酚A合成了一种含芳醚结构的双苯并环丁烯单体,通过DSC测试分析了该单体的固化行为.由该单体经加热固化后得到了一种新型的苯并环丁烯树脂,分析测试了该树脂的热性能、力学性能、电性能和吸水率,结果表明该树脂具有高的耐热稳定性、低的介电常数和吸水率,是一种综合性能优异的热固性树脂.     

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。     

聚联苯醚联苯砜的合成与表征

采用分子设计的方法制备出了含联苯醚和联苯砜结构的聚醚砜类树脂(聚联苯醚联苯砜,PDEDS),根据单体配比的不同,合成出不同黏度的树脂。FT-IR证明了分子链段中所含的双重联苯键。通过考察树脂的耐热性能发现,其Tg均在272℃以上,同时表现出了优异的耐高温性能和热稳定性能,证明该种结构的树脂属于耐高温性能优良的非结晶性高分子材料。     

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.     

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。     

一种新型热塑性耐热树脂--聚芳硫醚砜酰亚胺的合成与表征

用化学酰亚胺技术首先合成含完全酰亚胺环的单体．然后与Na2S常压聚合，从而在聚芳硫醚分子主链中引入了刚性的酰亚胺环，合成聚芳硫醚砜酰亚胺(PASSI)，并对单体及聚合物进行表征，通过热分析得出聚合物的玻璃化温度为252．4℃．热分解温度为484．9℃，表明PASSI具有优良的热性能，是一种新型耐热树脂。     

芳酮聚合物

1．前言商品聚酮是指以芳香酮为基的聚合物，它具有优异的高温性能并随着醚一酮链节的比值不同而改变。芳酮聚合物（AKPS）是结晶或半结晶型的热塑性塑料，具有优异的耐有机。无机化学品性，且当长期浸泡干热水中时，耐水解性能优异。AKPS的酮键及高芳族性质，使其在很高的连续使用温度（200～260t）下，仍能保持强度和韧性。AKPS耐辐射性能好，释放的烟雾少，低毒，还具独特的阻燃性能。AKPS可采用注射、挤出及模压方法加工。AKP树脂于80年代首次实现商品化。ICIPLC（英国）于1980年开发出聚醚醚酮（PEEK）产品系列，商品牌号…     

高性能聚苯腈树脂——分子结构设计研究进展

聚苯腈树脂(PN)因其优异的耐高温性、力学强度、低吸水率、低热膨胀系数和介电常数,在船舶、航空航天和微电子等领域有着重要的应用价值.而PN树脂制备工艺中存在熔点高、固化温度高等问题,因此合成具有优异加工性能的PN仍然存在很大的挑战.文中综述了PN树脂的单体结构和设计策略,并对近年来通过设计单体结构改善PN树脂的加工性能...     

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。     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂的制备及性能研究

以环己烷为溶剂,Span80为悬浮稳定剂,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体,过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用反相悬浮聚合法制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)(PAA-AM)高吸水树脂,研究了丙烯酸中和度、单体配比、交联剂和引发剂的用量、反应温度等因素对树脂吸液性能的影响。结果表明,最佳条件下制备的树脂吸去离子水和0.9%NaCl水溶液的倍率分别为1282和109g/g。并且在同等条件下,该树脂样品与法国爱森(SNF)产同类产品相比具有较优异的吸水性能和耐盐性。     

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。     

胺交联的磺化聚芳醚砜酮荷电膜的制备及微观结构

采用乙二胺(EDA),己二胺(HDA)和对苯二胺(PPD)为交联剂,与磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮(SPPESK)反应生成磺酰胺交联键,制备胺交联的磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮荷电膜.通过元素分析确定交联程度.采用示差扫描量热,扫描电镜以及应力-应变测试等方法研究交联膜的微观结构.实验结果表明,交联剂的种类、用量以及SPPESK的初始磺化度显著影响体系的相容性,交联剂用量过高会导致交联膜发生微观相分离,影响交联膜的性能.胺交联法制备荷电膜时交联度不宜过高.     

聚芳醚酮——耐高温热塑性工程塑料

一、聚醚酮酮 1.化学早在25年前,Du Pont、ICI、3M、Raychem和Union Carbide公司就开始耐高温热塑性树脂的研究,如主链上有芳醚键(?)-O(?)-的聚芳醚,此外,还研究了在聚合物链上有芳砜或芳酮键O     

醛酮树脂改性的阴/非离子型聚氨酯分散体的合成与性能

以二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基聚氧乙烯醚作亲水单体,醛酮树脂(KFR)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用预聚体法合成了阴/非离子型聚氨酯分散体(PUD)。研究表明,PUD的ζ电位均大于-30 mV,具有良好的乳液稳定性,阴/非离子型PUD具有较低的表面张力和更好的钙离子稳定性。亲水基团含量(HGC)的增加,阴/非离子摩尔比、醛酮树脂用量、NCO/OH摩尔比的减少使胶粒平均粒径减小,乳液黏度增大。醛酮树脂改性PUD粒径呈现双峰分布。透射电镜显示分散体胶粒呈球形结构。醛酮树脂改性的PUD配制成水性涂料后,涂膜铅笔硬度可达4H,且涂膜具有优异的附着力、柔韧性和耐水性。