多酮基聚芳酮及其单体合成与性能研究.pdfVIP

摘 要 随着高新技术的发展，对高性能特种工程塑料的需求与日俱增，对材料的 综合性能特别是耐热性提出了更高的要求。在聚芳醚酮类树脂中由于酮基比醚 键更具刚性，所以随着聚合物分子主链中酮基比例的增加，其耐热性也将进一 步提高。本文从分子设计出发，合成含多酮基结构单元的芳二酰氯，并以此为 单体合成系列主链含多酮基的聚芳醚酮聚合物，研究其结构与性能之间的关系， 为开发综合性能优良的耐高温热塑性树脂及其工业化生产提供理论基础和实验 依据。主要研究内容包括以下三个方面： 1．以甲苯和间苯二甲酰氯(iPC)为原料，经傅．克酰基化反应，制备高纯度 (i-DMBA)；用氯化亚砜将羧基酰化，制得结构新型的芳二酰氯1，3．--(4．氯甲酰 基苯甲酰基)苯(i—DMBC)。原料改为甲苯和对苯二甲酰氯(TPC)，以同样方法制 DSC分析表明：目标产物具有预期的结构和较高的纯度，可作为高性能高分子 材料聚芳醚酮(PEK)、聚芳酯(附dU及聚芳酰胺的单体及改性剂。 2．以合成的芳二酰氯1，3／1，4．--(4．氯甲酰基苯甲酰基)苯(i／p．DMBC)为单 体，将其分别与4，4’．二苯氧基二苯砜(DPODPS)、1,3．二(4．苯氧基苯甲酰基)苯 合成系列主链含多酮基的新型聚芳醚酮。用FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA、 WAXD等技术对聚合物进行结构和性能表征，研究聚合物的结构与性能的关 系。结果表明：增加聚合物主链中酮基的含量可提高其耐热等级，在合成的聚 合物中，玻璃化转变温度k最高可达189℃、熔融温度Tm最高可达403℃，同 时，间位取代苯基及四面体砜基结构的引入可适当降低Tm、改善溶解性，为开 发综合性能优良的耐高温聚芳醚酮类树脂提供了依据；此外，聚合物中酮基比 例的增大，使得其聚集态晶体结构也产生相应的变化，较易产生多晶型，在合 成的聚合物中基本都存在FormI和FormII两种晶型。 3．用差示扫描量热法(DSC)及广角X．射线衍射(WAXD)技术较详细地研究 了主链含多酮基的新型聚芳醚酮PEKKEKK-i—KK经过不同条件处理后树脂的 结晶行为，从微观角度探讨聚芳醚酮类树脂结构与性能之间的关系，为聚芳醚 酮类树脂的加工成型和性能的关系提供一定的依据。结果表明：多酮基聚芳醚 酮聚合物中存在FormI和FormII两种晶型，FormII较为不稳定，在一定条件 下可转化为FormI。通过等温诱导结晶、冷牵伸等方法可以改变聚合物中两种 晶型的比例及得到较纯的FormI晶型聚合物。 关键词：1，3．--(4-氯甲酰基苯甲酰基)苯：1,4．(4一氯甲酰基苯甲酰基)苯； 聚芳醚酮；多酮基；多晶型；结构与性能 II Abstract With needfor the of developmenthigh-tech,the polymers high-performance for demandtheir the growsdaybyday,andhigher integrativeproperty,especially havebeenadvanced．Asfor ether thermostability poly(arylketone)s(PEKs)，the ketonic andtheether are the oftheketonic contained，and linkage linkage rigidity is than ether the ratioofthe