1,4-二(环戊二烯基亚甲基)苯合成及性能研究

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环戊二烯(CPD)分子中含有两个共轭双键,很容易进行Diels-Alder,反应;其亚甲基a-氢原子活泼,能与活泼金属或者强碱生成稳定的环戊二烯负离子。这使得CPD在合成树脂、橡胶、医药、农药、香料等多种化工产品有着广泛的应用。随着社会进步及科技发展,CPD及其衍生物在有机合成、构架特殊结构高分子、以及精细化工等领域成为研究热点,其应用也在不断扩张。本论文制备了1,4-二(环戊二烯基亚甲基)苯(DCMB),对其结构进行了IR、核磁等表征;通过改变反应条件,考察了实验合成DCMB的最佳工:n环戊二烯钠:n1,4-对二氯苄=2.06:1、反应温度为室温、反应时间为1h、氮气保护,得到的DCMB经低压抽离小分子物质后产率最高达71%。DCMB分子双端为环戊二烯基团,容易自聚,室温下为浅黄色液体,有刺激性气味:室温自聚和被氧化时,其黏度变大,液体逐渐变稠,颜色逐渐加深,由黄色变成橙黄色;低温下密封保存能减缓自聚速率。通过改变反应温度及时间,在无任何催化剂的条件下实现了DCMB的聚合。同时在考察聚1,4-二(环戊二烯基亚甲基)苯(PDCMB)热性能的条件下确定了PDCMB最佳工艺:DCMB粗产物80℃抽真空30min后,将其转移至模具120℃抽真空处理30min,然后在120℃预聚合60min,最后在140℃聚合1h,180℃1h,220℃1h。所得PDCMB具有良好的耐热性,热分解温度为450℃,失重5%温度为342℃,玻璃化转变温度为86℃,在170-200℃有一定的热可逆特性。采用第一代Grubbs催化剂合成了DCMB (18%)-双环戊二烯(DCPD)共聚物,经TG、DSC、DMA等测试,初步研究了DCMB对DCPD热性能影响:共聚物热分解温度为476℃,比PDCPD热分解温度高6.5℃;共聚物5%热失重温度为232℃,比PDCPD5%热失重温度高95℃;共聚物残炭率也比PDCPD高近10%。因此,DCMB具有能提高PDCPD的热分解温度,及固定PDCPD单体的作用。
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