聚醚砜的磺化与热性能.pdfVIP

维普资讯 第 23卷第 1期 胶体与聚合物 VoI．23 No．1 2005年 3月 ChineseJournalofColloid＆polymer Mar．2004 聚醚砜的磺化与热性能 代 化 卢 丽 柳艳芳 代 灯 卢君家 管 蓉 (湖北大学化学与材料科学学院 武汉 430062) 摘 要 以浓硫酸为溶剂，氯磺酸为磺化剂对聚醚砜 (PES)进行了磺化，制备了不同磺化度的磺化聚醚 砜 (SPES)。探讨 了反应的影响因素．分析了SPES的热稳定性。结果表明SPES的T 较PES升高，随着磺化度 的增加，SPES的降解温度降低。 关键词 聚醚砜 ；磺化 ；热稳定性 聚醚砜 (PES)是一种综合性能优异的热塑性 溶液滴定，通过下式计算磺化度(Ds)： 高分子材料，具有优 良的耐热、耐水解性及尺寸稳 DS= (0．232M ×V)／厂W一0．08M ×V]×100％ 定性等，不足之处是亲水性差，限制了其在某些领 其 中M 与V分别为标准NaOH溶液的浓度 域的应用。经磺化改性引入磺酸基团后亲水性增 (mol／1)与所用的体积 ，W 为所用样品的质量 。还 强 ，可用于制备反渗透膜 、超滤膜、医用材料以及 用 H—NMR法测定了DSL2。 质子交换膜等材料。许多研究者用不同的试剂对 1．3．2 黏度 将样品溶于NMP制得0．5g／dI溶 聚醚砜进行 了磺化Ll]，本文以浓硫酸为溶剂 ，氯 液 ，在30．0±0．1。C用毛细管黏度计测定黏度。 磺酸为磺化剂制得了磺化聚醚砜 (SPES)，探讨了 1．3．3 HNMR 以氘代二 甲基亚砜 (DMSo— 反应条件的影响。 d)为溶剂 ，四甲基硅烷 (TMS)为内标 ，在Oxford 600MHz型核磁共振仪上测 HNMR。 l 实验部分 1．3．4 热稳定性分析 采用Perkin—Elmer公 1．1 实验原料 司的TGA一7热重分析仪对 PES和 SPES进行 PES (UltrasonE6O2OP，M 一58，O00D )， TGA分析 ，加热速率为20。C／min，升温范围为室 BASF (Iudwigahfen，Germany)提供 ，使用前在 温至600。C，N2保护 。用 Perkin—Elmer公司 的 130C真空干燥1Oh；氯磺酸 (CSA)，中国亭新化学 DSC一7对 PES和SPES进行测试 ，加 热速率为 试剂厂 ；浓硫酸 ，洛阳市化学试剂厂。 20。C／rain，升温范围为室温至300。C 。N。保护。 1．2 磺化反应 将20gPES加入盛有 100ml的浓硫酸 (98％) 2 结果与讨论 三颈烧瓶中，在室温下搅拌溶解形成均相溶液，然 2．1 磺化反应 后在一定的温度下将一定量的氯磺酸逐滴加入上 表 1为磺化剂用量 、反应温度、反应时间对磺 述溶液 ，搅拌速度800rpm。反应完成后 ，在机械搅 化反应的影响，从表1可以看出，当CAS的用量为 拌的作用下将反应产物慢慢滴入冰水 中沉淀，滤 50ml，反应时问为10h时，升高反应温度 ，SPES的 出沉淀 ，用去离子水洗至pH为6～7。 磺化度增加 ，但温度过高，容易导致聚合物主链发 1．3 性能测定 生降解；当温度为 10C，反应时间为 lOh时，磺化 1．3．1 磺化度 (Ds)的测定 将一定量的样品溶 度随着 CSA用量的增加而增加 ；在 同样 的条件