胺交联的磺化聚芳醚砜酮荷电膜的制备及微观结构.pdfVIP

吴雪梅 等：胺交联的磺化聚芳醚砜酮荷电膜的制备及微观结构 134 1 胺交联的磺化聚芳醚砜酮荷电膜的制备及微观结构＊ 吴雪梅，贺高红，顾 爽，胡正文，姚平经 （大连理工大学 精细化工国家重点实验室，膜科学与技术研究开发中心，辽宁大连 1160 12 ） 摘 要： 采用乙二胺（EDA ），己二胺（HDA ）和对苯 报道还很少。 二胺（PPD ）为交联剂，与磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮 对于许多热、化学稳定性优良的芳香族磺化聚合 （SPPESK ）反应生成磺酰胺交联键，制备胺交联的磺化 物，如磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚醚酮等，以磺酸基 杂萘联苯聚芳醚砜酮荷电膜。通过元素分析确定交联 团作为交联点是一种切实可行的选择［5 ~ 8 ］。本课题组 程度。采用示差扫描量热，扫描电镜以及应力-应变测 以磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮（SPPESK ）分子链中的磺 试等方法研究交联膜的微观结构。实验结果表明，交 酸基团为交联点，与二元胺反应生成磺酰胺交联键，成 联剂的种类、用量以及 SPPESK 的初始磺化度显著影 功制备了胺交联的磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮荷电膜。 响体系的相容性，交联剂用量过高会导致交联膜发生 通过元素分析确定了胺交联SPPESK 荷电膜的交联程 微观相分离，影响交联膜的性能。胺交联法制备荷电 度，采用示差扫描量热（DSC ）、扫描电镜（SEM ）以及应 膜时交联度不宜过高。 力-应变测试等方法，对交联膜的微观结构进行了研 关键词： 究。 磺化聚芳醚砜酮；交联；荷电膜；微观结构； 磺酰胺 2 实 验 TO326 . 55 ；TO028. 8 文献标识码：A 中图分类号： 文章编号：100 1-9731（2006 ）08-134 1-04 2 . 1 原料 杂萘联苯聚芳醚砜酮（PPESK ）为大连理工大学专 1 引 言 ［9 ］ 利产品 ，SPPESK 为本实验室自制，磺化度（DS ）为 荷电膜是一种本身带有碱性或酸性的活性基团， 0 . 5 ~ 1. 5［10 ］。乙二胺（EDA ），己二胺（HDA ），对苯二 并对离子有较高选择透过性的功能膜。与其它种类的 胺（PPD ），N ，N-二甲基乙酰胺（DMAc ），丙酮均为分 膜相比，具有选择性高、抗污染能力强等优点［1，2 ］，广泛 析纯，直接使用。 应用于化工、环保、能源、医药、生物等领域中的膜过 2 . 2 仪器 程。把磺化聚合物制备的荷电膜材料进行适度的化学 温控磁力搅拌器（河南予华仪器厂），元素分析仪 交联，可以在不显著影响荷电膜电性能的前提下，改善 （ EIementar Vario III 型），示差扫描量热仪（DSC ，MET- 膜的耐热性，耐溶胀性，提高膜的机械强度，制备综合 TER TOLEDO DSC822 ），扫 描 电 镜 （SEM ， 性能更优的高性能荷电膜［3 ，4 ］。由于交联会改变荷电 KYKY2800B ），强度测试仪（Instron ，modeI 2253 ）。 膜的微观结构，进而影响荷电膜的性能。因此，深入研 2 . 3 胺交联SPPESK 的合成及膜的制备 究交联对荷电膜微观结构的影响，对提高膜的性能具 胺交联 SPPESK 的结构示意见图1，制备方法如 有深远的意义