含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征.pdfVIP

Vo1．23 高等 学校化 学 学报 No．12 2 0 0 2年 12月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 2382～2385 含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征 张守海，杨大令，蹇锡高 (大连理工大学化工学院高分子材料系．火连 1l6012) 摘要 对4．4 一二氯二苯砜进行磺化改性制得磺化二氯二苯砜．不同比例的4．4 一二氯二苯砜和磺化二氯二 苯砜与含二氮杂萘酮结构的类双酚单体(DHPZ)及4．4 ，二氟二苯酮共聚合制得不同磺化度的磺化聚醚砜 酮．对磺化单体及聚合物进行了IR和’H NMR表征，并研究了聚合物的溶解性和成膜性能． 关键词 磺化；聚芳醚砜酮；聚合 中图分类号 O631 文献标识码 A 文章编号 O251—0790(2002)12—2382—04 聚芳醚类聚合物(如聚醚砜、聚醚酮)是具有较高的玻璃化转变温度及耐高温氧化的重要的热塑性 聚合物．许多研究小组报道了采用不同磺化剂如浓硫酸 ¨、氯磺酸[。 和三氧化硫[ 对聚芳醚进行的磺 化改性，取得了较好的效果．UedaEs]，Wang[6 和刘盛洲等[ 分别报道了一系列通过直接聚合法合成 含磺酸钠取代基聚芳醚树脂，制备高分子量的磺化聚合物．与聚合物磺化改性相比，聚合物的磺化度 更容易控制，这些磺化聚合物被广泛应用于脱盐和聚合物电解质膜．大连理工大学研究开发的含二氮 杂萘酮结构的新型聚醚砜酮(PPESK)，其玻璃化转变温度高达536～578 K，具有优良的综合性能，是 目前耐热等级最高的可溶性聚芳醚树脂．研究表明，含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮(PPESK)是一种优良 的用于制备耐高温气体分离、超滤和纳滤的分离膜材料[g 州．我们已经对PPESK的磺化改性进行了研 究L1 ]，磺化聚醚砜酮具有比聚醚砜酮更高的亲水性，扩大了PPESK的应用范围．本文通过直接聚合 法合成含磺酸钠基团的聚醚砜酮(SPPESK)． 1 实验部分 1．1 原 料 4，4 一二氯二苯砜(DCDPS)、4，4 一二氟二苯酮(DFDPK)均为聚合级；4一(4一羟基苯基)一2，3-二氮杂 萘一1一酮(DHPZ，自制)；环丁砜用5A分子筛处理；其它试剂和溶剂均为分析纯． 1．2 磺化二氯二苯砜的合成 将28．7 g(O．1 mo1)4，4 一二氯二苯砜加入到3O mL 2O 9／6～23 9／6发烟硫酸中，加热到120 C，搅拌 4 h，降温后，将反应混合物倒入氯化钠水溶液中，过滤，滤饼用1 mol／L的氢氧化钠溶液中和至pH= 6～7，然后经甲醇／水重结晶，得到纯的磺化二氯二苯砜(SDCDPS)，收率为61．8 ．反应式如下： C】 O ／SO3H o SO3Na a } - 唑c- { - c- } c- O s／03H O” )3Na O” DCDPS SDCDPS 1．3 磺化聚醚砜酮的合成 在装有搅拌器、导气管、冷凝分水器的三口烧瓶中加入一定比例的DCDPS，DFDPK，SDCDPS， DHPZ和碳酸钾(摩尔比为2：2：2：1：2)，以环丁砜作为溶剂，二甲苯作为带水剂．油浴升温至160 C，3 h后蒸出二甲苯，升温至200 C反应14 h．加入适量环丁砜溶剂稀释，倒入水或乙醇中析出聚合 收稿日期：2001—09．07． 基金项目：国家自然科学基金(批准号资助． 联系人简介：蹇锡高(1 946年出生)，男．教授，博士生导师，主要从事高分子材料研究．E—mail：Jian461 6@mail．dlptt．In．cn 张守海等：含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征 物，过滤并干燥得到产物．反应式如下： H ++