4,4’-二氨基二苯醚的合成及其高性能聚合物的研究

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本文主要对4,4-二氨基二苯醚(ODA)及其中间体的合成方法进行优化,探索聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维及ODA/PBO复合纤维的聚合工艺,并对两种纤维的结构、性能进行研究。以对硝基氯苯和对硝基苯酚为原料,制备4,4-二硝基二苯醚(DNDPE),并对反应过程进行正交试验设计,确定了最佳的反应工艺。以自制的4,4-二硝基二苯醚为原料,对甲醇/N,N-二甲基甲酰胺催化氢化法和HAc-NaAc催化氢化法两种方法合成第三单体ODA,并对其进行比较研究。采用傅里叶红外光谱(FT-IR),核磁氢谱(1H-NMR)以及核磁碳谱(13C-NMR)对DNDPE、ODA两种化合物结构进行了表征。高效液相色谱测试DNDPE纯度达到98.81%,ODA纯度可达到99.64%。以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR·2HCl)和对苯二甲酸(TA)为原料,通过脱HCl法聚合得到PBO聚合物。以ODA作为第三单体,与DAR·2HCl,TA共聚得到ODA/PBO聚合物,采用干喷-湿纺法纺制出连续PBO和ODA/PBO纤维。通过对ODA/PBO复合纤维的化学组成分析、结晶行为研究及表面形貌观察,研究添加不同含量的ODA对PBO纤维结构的影响。通过对ODA/PBO复合纤维的拉伸强度、拉伸模量测试,研究ODA的不同含量对PBO纤维力学性能的影响,并对ODA/PBO复合纤维的耐热性能进行了分析。
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