论文部分内容阅读
本文以偏苯三甲酸酐酰氯(TMAC)和1,4-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(p-EKKE)为单体合成了含羧基侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-A)树脂;以对聚芳醚酮(PEK)的功能化改性研究为核心,采用二氯亚砜(SOCl2)及醇类对PEKKEKK-A进行改性,合成了含增塑功能基团的PEK树脂;分别采用98%浓H2SO4(质量分数)/氯磺酸、多聚磷酸(PPA)/P2O5为脱水环化试剂,对PEKKEKK-A进行关环,合成了含醌结构的PEK树脂;以偏苯三甲酸酐(TMA)、甲苯和丁醇为原料合成了4-甲基苯甲酰基苯二甲酸二丁酯。主要研究内容如下:1.以TMAC、p-EKKE为单体,无水AlCl3、二氯乙烷(DCE)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为催化溶剂体系,通过低温溶液缩聚一步合成了PEKKEKK-A树脂。用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振(1H-NMR)、广角X射线衍射(WAXD)、热失重(TGA)、差热示差扫描(DSC)等技术对聚合物的结构与性能进行了分析表征,考察了聚合物的溶解性能,测定了聚合物及其钠盐(PEKKEKK-Na)对金属离子的交换吸附作用。结果表明:聚合物具有预期的结构;为非晶聚集态,羧基易分解,在250℃时开始脱羧反应;具有较好的耐溶剂性能;对数比浓黏度(ηinh)均在0.63以上;PEKKEKK-Na对金属离子的交换吸附性能较好。2.以PEKKEKK-A树脂为原料,SOCl2、DCE、吡啶为催化溶剂体系,使PEKKEKK-A发生酰化反应,酰化产物与甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、苯酚发生酯化反应,得到五种含增塑功能基团的新型聚芳醚酮。用FT-IR、1H-NMR、WAXD、TGA、DSC等技术对其结构与性能进行分析表征。结果表明:聚合物具有预期的结构;为非晶聚集态;树脂具有优良的溶解性能及力学性能;较高的玻璃化转变温度(Tg:175~237℃);拉伸强度为74.7~85.4MPa,断裂伸长率为6.34~15.43%,拉伸模量为1.74~3.08GPa。3.以PEKKEKK-A树脂为原料,DCE、PPA及P2O5的混合溶液或DCE、体积比为1/1的浓H2SO4/氯磺酸的混合溶液作溶剂,分别在80℃~100℃与60℃加热反应,反应4~6h,将反应物慢慢倾入冰水中,析出的树脂经质量分数为50%的NaOH溶液、蒸馏水反复洗涤,在沸水中回流,抽滤,干燥,得淡黄色粒状树脂。用FT-IR、1H-NMR、WAXD、TGA、DSC等技术对其结构与性能进行分析表征。结果表明:聚合物具有预期的结构;为非晶聚集态;玻璃化转变温度(Tg:355℃)有大幅度提高;高的热分解温度(5%Td:630℃);室温下只能溶解在氯乙酸中,具有优良的耐溶剂性能。4.以偏苯三甲酸酐(TMA)、甲苯为原料,无水AlCl3、DCE、NMP为催化溶剂体系,通过傅-克酰基化反应,合成4-甲基苯甲酰基苯二甲酸(MBPA),MBPA与过量的正丁醇在对甲苯磺酸的催化下发生酯化反应,制得4-甲基苯甲酰基苯二甲酸二丁酯(MBDP)。实验结果表明:MBDP有较高的产率;分子中含有大体积的4-甲基苯甲酰基,与相应的苯二甲酸二丁酯相比,其沸点较高;与多种特种高分子材料有良好的相容性。