论文部分内容阅读
聚芳醚酮及聚芳醚砜类聚合物由于具有优良的韧性、刚性、耐热等级高、电性能、耐辐射、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨、耐热水性好、阻燃性好等特点,在热塑性聚合物领域占有极其重要的位置。其在航空、航天、核能、信息、通讯、电子电信、石油化工、机械制造、交通运输等高技术领域得到了成功的应用,使许多行业的传统产品实现了更新换代。但是,随着世界新科技革命的蓬勃发展,对高性能结构材料提出了日益广泛而迫切的需求。为进一步提高聚芳醚酮及聚芳醚砜类聚合物的性能,满足某些特殊情况下的使用要求（例如耐高温、易加工）,可考虑通过缩聚在大分子主链上引入大侧基,尤其是氟元素的引入可提高聚合物的热稳定性、改善溶解性、降低聚合物的吸湿性及介电常数。本论文的目的是从分子结构设计的角度出发,从合成新型单体入手,采用芳香族亲核取代路线,将含氟侧基引入聚合物主链中,合成出一系列新型含氟聚芳醚酮及聚芳醚砜类聚合物,用FT-IR、DSC、TGA及WAXD等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究。本论文主要研究内容包括4-氟苯基对苯二酚、3,4-二氟苯基对苯二酚两单体的合成和含氟聚芳醚酮和聚芳醚砜及含氟共聚芳醚酮和共聚芳醚砜合成与性能研究四个部分。首次利用含氟苯胺、对苯二醌等原料通过偶氮、取代、还原三步反应合成4-氟苯基对苯二酚、3,4-二氟苯基对苯二酚。通过H1-NMR,FT-IR,MS等证明所合成的单体结构与设计的相符合,而且纯度高。由3,4-二氟苯基对苯二酚单体和4-氟苯基对苯二酚、邻苯基对苯二酚分别与4,4′-二氟二苯酮,4,4′-二氯二苯砜经亲核缩聚反应,制备了一系列新型聚芳醚酮和聚芳醚砜。用FT-IR、DSC、TGA及WAXD等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明:该聚芳醚酮和聚芳醚砜具有优异的耐热性能,玻璃化温度Tg分别在150-159℃和177-196℃之间,氮气中5%热失重温度分别在527℃和507℃以上;且具有良好的溶解性,室温下能溶解在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、氯仿等有机溶剂中。由该4-氟苯基对苯二酚单体并加入不同比例间苯二酚与4,4′-二氟二苯酮经亲核缩聚反应,制备了一系列新型共聚芳醚酮。用FT-IR、DSC、TGA及WAXD等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明:该共聚物为非晶态,具有优异的耐热性能,其玻璃化温度Tg在123-159℃之间,氮气中5%热失重温度在510℃以上;且具有良好的溶解性,室温下能溶解在N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、氯仿等有机溶剂中。由合成出的4-氟苯基对苯酚单体中加入不同比例间苯二酚与4,4′-二氯二苯砜经亲核缩聚反应,制备了一系列新型共聚芳醚砜。利用FT-IR、DSC、TGA及WAXD等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明:该类聚合物为非晶态,具有优异的耐热性能,其玻璃化温度Tg在167-196℃之间,氮气中5%热失重温度在530℃以上;聚合物具有良好的溶解性,在NMP、DMF、DMSO等强极性非质子溶剂及CH2Cl2、THF、CHCl3等普通溶剂中具有较好的溶解性。