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含羧基侧基聚芳醚砜酮及环氧化改性研究

作　者: 黄志强
导　师: 宋才生
学　校: 江西师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 4，4’-二苯氧基二苯砜 溶液缩聚 聚芳醚砜醚酮酮 吸附性 环氧树脂 环己基双酚
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


聚芳醚砜酮是分子主链上带有芳香族环和醚键、砜基、酮键的耐高温特种工程塑料。它具有优异的机械物理性能、阻燃、耐化学品腐蚀、耐剥离、耐辐射、耐水解、抗冲击、抗蠕变、绝缘稳定、和易加工等性能,近年来在高技术、民用及航空工业领域得到了广泛的应用和发展。本论文主要包括以下部分：1.利用自制的4,4’-二苯氧基二苯砜(DPODPS)、二苯醚(DPE)与对苯二甲酰氯(TPC)在无水AICl3和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的存在下,与1,2-二氯乙烷(DCE)一锅法进行低温溶液三元无规共缩聚,制得聚芳醚酮酮／聚芳醚砜醚酮酮(PEKK/PESEKK)树脂,并用1H-NMR, IR、DSC、TGA和耐溶剂性对其进行了表征分析。结果表明：聚合物具有预期的结构；对数比浓黏度(ηinh)均在0.65以上；随着PESEKK结构单元的增加,聚合物的Tg提高,结晶熔融峰在343℃并随着PEKK结构单元的比例的增加而提高：5%热失重在481℃以上,具有较高的耐热性能。聚合物只溶解于二氯乙酸、四氯乙烷等少数几种溶液,不溶解于常见溶剂,表现出较好的耐溶剂性能。2.以DPODPS和偏苯三酸酐酰氯(TMAC)为单体,在无水AICl3和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下,以1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂进行二元共缩聚,制得含羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-A)树脂。用1H-NMR, FT-IR, TGA, DSC进行了表征分析。结果表明：聚合物具有预期的结构；且TMAC主要是以对位的链接方式为主；聚合物5%热失重为324.6℃；树脂具有优良的耐溶剂性和耐腐蚀性能。为树脂作为离子交换和吸附剂的基底材料提供了条件。PESEKK-A及其钠盐具有吸附金属离子的作用,是一种结构新颖的弱酸性阳离子交换树脂和吸附剂。3.以PESEKK-A的钠盐,环氧氯丙烷为原料,在四氯乙烷为溶剂和催化剂的条件下合成了含环氧侧基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-E)树脂,测出其环氧值在0.04-0.12之间,用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)做固化剂,在一定温度下进行固化,用FT-IR, TGA, DSC对固化后的环氧树脂进行了表征分析。结果表明：聚合物具有预期的结构,固化后的各个主要峰的特征显示150℃/2h+180℃/2h+200℃/1h进行固化较好。由TG和DSC谱图分析得知,该树脂固化后分解温度在240～250℃范围内,通过环氧固化剂固化,树脂未出现玻璃化转变温度,可能是树脂的热分解温度低于其Tg的缘故。4.用自制的1,1’-二(4-羟基苯基)环己烷(环己基双酚)、过量的环氧氯丙烷在一定温度,和催化剂下作用生成表卤醇,再加入适量的氢氧化钠(NaOH)进行环化反应,制得了环己基双酚型环氧树脂,树脂为无色透明。采用FT-IR、1H-NMR对其结构进行了表征,并对其环氧值进行了滴定。用DDS做固化剂,在一定温度下进行固化,用FT-IR, TGA, DSC对固化后的环氧树脂进行了表征分析。结果表明：环氧树脂具有预期的结构。用盐酸-丙酮法滴定不同条件下合成的环氧树脂,环氧值最高为0.463.对合成的环氧树脂进行溶解性实验表明,树脂能溶于丙酮,卤代烃等常见的低沸点有机溶剂中,工艺性能良好。用DDS固化环己基双酚环氧树脂后,5%热失重在315℃以上,在220℃以前未出现玻璃化转变,可能是Tg高于初始热分解温度的缘故,耐热性能优良。

全文目录


摘要  3-5Abstract  5-8目录  8-101 引言  10-25  1.1 聚芳醚酮树脂的合成与改性  12-17  1.2 聚芳醚酮的应用现状及发展前景  17-20  1.3 环氧树脂  20-23  1.4 课题的目的及意义  23-252 主要原料、试剂和测试方法、仪器  25-27  2.1 主要原料和化学试剂  25  2.2 主要测试仪器和方法  25-26  2.3 主要计算公式  26-273 聚醚酮酮/聚芳醚砜醚酮酮的工程化研究  27-36  3.1 工业品二苯醚(DPE)的处理  27-28  3.2 DPODPS的提纯  28-29  3.3 PEKK/PESEKK无规共聚物的合成  29-30  3.4 结果与讨论  30-34  3.5 结论  34-364 含羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-A)合成与表征  36-43  4.1 二元共缩聚合成PESEKK-A  36-37  4.2. 聚合物的结构分析  37-38  4.3  38-40  4.4 聚合物的溶解性能  40-41  4.5 聚合物(η_(inh):0.6～0.7)的负载性能研究  41-42  4.6 结论  42-435 含羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮及环氧化的合成与表征  43-50  5.1 端基侧基环氧聚芳醚砜醚酮酮的合成  43-44  5.2 端基环氧后树脂的自固化与固化剂固化  44  5.3 结果与讨论  44-49  5.4 小结  49-506 环己基双酚型环氧树脂的合成与表征  50-58  6.1 实验部分  50-52  6.2 结果与讨论  52-54  6.3 环氧值的测定  54  6.4 环己基双酚环氧树脂的溶解性能研究  54-55  6.5 环己基双酚环氧树脂的固化后热性能的初步探究  55-57  6.6 结论  57-587 结论与展望  58-60  7.1 结论  58-59  7.2 展望  59-60参考文献  60-72致谢  72-73在读期间公开发表论文(著)及科研情况  73

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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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