侧链含氨基结构的新型聚芳醚砜酮的合成与性能研究

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近年对天然产物的研究越发热门,天门冬氨酸作为20种天然蛋白质氨基酸之一,是同时具有一个氨基和两个羧基的结构特点的氨基酸,在医药研究方面做出了贡献,并作为环境友好型化学品大量应用。聚芳醚特种工程塑料有三个主要的类别:聚芳醚酮、聚芳醚砜和聚芳醚砜酮。综合前两者性能衍生出的聚芳醚砜酮材料具有十分优异的性能。但聚芳醚类的熔点一般相对较高,加工时的温度需要超过一般的热塑性材料,并难溶于一般的有机溶剂,导致加工困难。故通过功能化改性的方式来获得良好的成型加工性能进一步来拓展应用领域。引入活性侧基是聚芳醚(砜)酮改性的一种研究方法,它有两种途径:一是后接枝,二是利用含活性基团的单体直接合成。氨基作为一种具有较高反应活性的基团,将氨基(—NH2)引入聚芳醚(砜)酮的分子结构中,能够得到一系列具有特殊性能的聚芳醚(砜)酮新材料。利用氨基改性磺化聚芳醚砜质子交换膜可与酸性基团形成离子交联,有效降低膜的质子传导率对温度和水的依赖;在含有羰基的高分子材料中引入氨基可以通过螯合反应有效去除金属离子。本文以天门冬氨酸(Aspartic acid,asp)为原料,通过乙酰化保护氨基后,在利用酰氯化反应制备了天门冬氨酸二酰氯。将制备的天门冬氨酸二酰氯与氯苯进行傅克酰基化反应合成出一种新型结构的双氯单体1,4-二(4-氯苯基)-2-乙酰胺-1,4-丁二酮(Asp-Cl2)。使用Asp-Cl2与双酚A作为单体在溶剂中进行缩聚反应制备具有氨基侧链结构的聚芳醚酮(Asp-PAEK)。并将其与不同摩尔比的二氯二苯砜共同作为双氯单体同时与双酚A在溶剂中进行共缩聚反应,合成出一系列具有氨基侧链结构的新型聚芳醚砜酮(Asp-PAESK)。利用FT-IR、1H-NMR等分析手段对乙酰天门冬氨酸、天门冬氨酸二酰氯、双氯单体(Asp-Cl2)以及聚合物进行了结构表征,由TGA测试可知聚芳醚砜酮系列共聚物的5%热失重温度在454518℃范围内,ASP-PAEK的玻璃化转变温度为89℃,Asp-PAESK系列的Tg在105160℃。本文制备的一系列侧链含有氨基结构的聚芳醚砜酮聚合物具有较高的热稳定性和良好的溶解性。结果表明:侧链含有氨基结构的新型聚芳醚砜酮有较高的热稳定性和良好的溶解性。
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