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含萘聚芳醚酮添加抗氧剂后热性能的研究

作 者: 张莹
导 师: 姜振华
学 校: 吉林大学
专 业: 高分子化学与物理
关键词: 主抗氧剂 聚芳醚酮 聚醚醚酮 吉林大学 聚合物结构 热性能 过氧自由基 博士学位论文 热稳定性 热失重
分类号: O631.3
类 型: 博士论文
年 份: 2008年
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内容摘要


本文从提高聚合物抗老化性能的角度出发,采用芳香亲核取代路线合成了1,5-聚醚醚酮和1,4-聚醚醚酮酮两个系列具有不同键连位置和不同萘环结构的含萘聚芳醚酮聚合物。通过红外光谱、核磁共振波谱等方法对聚合物的结构进行了表征并对其基本性能进行检测。通过溶液共混的方法向聚合物体系中添加不同种类和不同含量的抗氧剂,利用热重分析仪(TGA)对添加抗氧剂样品的热分解行为进行了详细的考察,并同原始样品进行比较。讨论了抗氧剂种类、聚合物结构、抗氧剂添加量、实验温度等因素对抗氧剂效果的影响。同时通过等温和非等温热分解动力学研究对添加不同种类抗氧剂的含萘聚芳醚酮体系的热稳定性进行了深入的考察,讨论了其表观分解活化能,考察抗氧剂存在对体系热分解反应的影响。由于聚合物的老化主要由热氧老化降解引起,而热氧老化遵循自动氧化的自由基链式反应机理,因此分析体系自由基的种类、浓度、比例,等对讨论其热降解机理和改善聚合物的热稳定性十分重要。利用电子顺磁共振的手段(ESR)研究了体系存在的自由基在抗氧剂添加前后的浓度及饱和特性的变化,以此来探讨论降解和抗氧剂的稳定机理。

全文目录


提要  4-7
第一章 绪论  7-38
  1.1 引言  7-11
  1.2 聚合物的氧化及稳定化  11-18
    1.2.1 聚合物的氧化  11-15
    1.2.2 聚合物的稳定化  15-17
    1.2.3 抗氧剂性能的评价  17-18
  1.3 聚醚醚酮热稳定性的研究  18-27
  1.4 含萘聚芳醚酮的发展现状  27-34
  1.5 聚合物热分解动力学的研究意义  34-36
  1.6 本论文的设计思想  36-38
第二章 实验部分  38-54
  2.1 引言  38
  2.2 实验原料及测试  38-39
    2.2.1 实验原料及试剂  38
    2.2.2 表征及测试  38-39
  2.3 聚合物的制备及表征  39-45
    2.3.1 1,5-聚醚醚酮系列聚合物的合成及表征  39-42
    2.3.2 1,4-聚醚醚酮酮系列聚合物的合成及表征  42-45
  2.4 抗氧剂的选择  45-52
    2.4.1 主抗氧剂  47-50
    2.4.2 辅抗氧剂  50-52
  2.5 样品的制备  52-53
  2.6 小结  53-54
第三章 抗氧剂对含萘聚芳醚酮热性能影响  54-77
  3.1 引言  54
  3.2 抗氧剂对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性的影响  54-62
    3.2.1 主抗氧剂3114 对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性的影响  54-56
    3.2.2 主抗氧剂1425 对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性的影响  56-58
    3.2.3 主抗氧剂DN90 对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性影响  58-59
    3.2.4 辅抗氧剂168 对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性影响  59-61
    3.2.5 辅抗氧剂9228 加入对1,5-含萘聚醚醚酮热稳定性影响  61-62
  3.3 抗氧剂加入对1,4-聚醚醚酮酮材料热稳定性的影响  62-69
    3.3.1 主抗氧剂1425 对1,4-聚醚醚酮酮热稳定性的影响  62-64
    3.3.2 主抗氧剂3114 对1,4-聚醚醚酮酮热稳定性的影响  64-65
    3.3.3 辅抗氧剂168 对1,4-聚醚醚酮酮热稳定性的影响  65-66
    3.3.4 辅抗氧剂9228 对1,4-聚醚醚酮酮热稳定性的影响  66-69
  3.4 添加含量的影响  69-72
    3.4.1 1,5-DN90 体系  69-71
    3.4.2 1,5-s9228 体系  71-72
  3.5 恒温热失重  72-74
  3.6 复配效果的比较  74-75
  3.7 小结  75-77
第四章 含有抗氧剂的含萘聚芳醚酮热分解动力学研究  77-102
  4.1 引言  77-79
  4.2 非等温热分解动力学  79-90
  4.3 等温热分解动力学  90-101
  4.4 小结  101-102
第五章 抗氧剂的稳定化机理初探  102-121
  5.1 引言  102-103
  5.2 抗氧剂添加后对体系自由基浓度的影响  103-111
    5.2.1 未经热处理样品  103-107
    5.2.2 热处理样品  107-111
  5.3 不同抗氧剂效果比较  111-112
  5.4 复配抗氧剂效果比较  112-113
  5.5 体系自由基饱和特性的测试  113-120
  5.6 小结  120-121
第六章 结论  121-124
参考文献  124-130
作者简历  130-131
学术成果  131-133
中文摘要  133-137
ABSTRACT  137-140
致谢  140

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学(高聚物) > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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