含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳酰胺和聚芳醚酮的合成与性能研究

摘要

本学位论文介绍了聚芳酰胺和聚芳醚酮近年来的研究进展。通过设计合成一种新型芳二酰氯单体–5-((4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧基)-1,3-苯二甲酰氯，将其分别与五种芳醚单体和六种芳二胺单体进行缩聚反应，合成了一系列含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳醚酮和聚芳酰胺。通过在聚合物分子链中引入一种柔性含氟侧基团来增大聚合物分子链之间的距离，以减少范德华力和增加自由体积，使得聚合物能够更好地溶于普通有机溶剂，改善其加工性能。
　　1．将制成的5-((4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧基)-1,3-苯二甲酰氯(4F-IPC)分别与对苯二胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'二氨基二苯醚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、1,5-萘二胺进行低温溶液缩聚反应，合成了一系列的含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳酰胺。对制备的聚合物进行了结构表征和性能测试，发现其玻璃化转变温度在212-243 oC范围内，对数比浓粘度均在0.66 dl/g以上，聚合物在500 nm波长的透光率在94%以上，10%失重的热分解温度在400 oC以上，常温下可溶于DMAc、NMP、DMSO和DMF等有机溶剂中。研究结果表明，引入(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基降低了聚芳酰胺分子链的规整性，减小了大分子链之间的相互作用力，增加了自由体积，显著的提高了聚芳酰胺的溶解性能和加工性能。
　　2．通过5-((4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧基)-1,3-苯二甲酰氯(4F-IPC)分别与二苯醚(DPE)、1,4-双(4-苯氧基苯甲酰基)萘(1,4-BPOBN)、4,4'-二苯氧基二苯砜(DPODPS)，4,4'-双(1-萘氧基)二苯砜(BNODPS)，1,3-双(4-苯氧基苯甲酰基)苯(BPOBB)进行低温溶液缩聚反应，合成了一系列含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳醚酮树脂。对得到的聚合物进行了结构表征和性能测试，发现其对数比浓粘度都在0.5 dl/g以上，玻璃化转变温度在216-242 oC范围内，聚合物在400 nm波长的透光率在80%以上，10%失重的热分解温度在400 oC以上，这些聚合物常温下可溶于DMAc, NMP, DMSO, DMF等有机溶剂中。研究结果表明，带有(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的聚芳醚酮，具有良好的热稳定性能和透光性能，由于柔性的大侧基的存在，聚合物分子链间的距离增大，自由体积增加，使聚芳醚酮能够更好地溶于有机溶剂中，改善了聚芳醚酮的加工性能。

目录

声明

1 综 述

1.1聚芳酰胺的研究进展

1.1.1概述

1.1.2国内外聚芳酰胺的发展

1.1.3聚芳酰胺的应用

1.1.4聚芳酰胺的合成方法

1.1.5 聚芳酰胺的改性

1.2聚芳醚酮的研究进展

1.2.1概述

1.2.2国内外聚芳醚酮的发展现状

1.2.3聚芳醚酮的应用

1.2.4聚芳醚酮的合成方法

1.2.5聚芳醚酮的改性

1.3 本学位论文选题以及主要研究内容

1.3.1 研究思路和设想

1.3.2 主要研究内容

2含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳酰胺的合成与性能研究

2.1 引言

2.2 结果与讨论

2.2.1 5-(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟苯氧基)-1,3-苯二甲酰氯(4F-IPC)的合成与表征

2.2.2 聚合物的合成

2.2.3 聚合物的结构表征

2.2.4 聚合物的对数比浓粘度

2.2.5聚合物的晶态分析

2.2.6聚合物的溶解性

2.1.7聚合物的热性能分析

2.1.8 聚芳酰胺的光学性能

2.1.9聚合物的电学性能

2.3 小结

3含(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟)苯氧侧基的新型聚芳醚酮的合成与性能研究

3.1 引言

3.2 结果与讨论

3.2.1 聚合物合成

3.2.2 聚合物的结构表征

3.2.3聚合物对数比浓粘度

3.2.4聚合物的晶态分析

3.2.5 聚合物的溶解性

3.2.6聚合物的热性能分析

3.2.7 聚芳醚酮的光学性能

3.3 小结

4实验部分

4.1主要测试仪器与试剂

4.1.1主要测试仪器

4.1.2主要化学试剂

4.2单体的合成

4.2.1 5-(4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟苯氧基)-1,3-苯二甲酰氯的合成

4.2.2 4,4'-双(1-萘氧基)二苯砜(BNODPS)的合成

4.2.3 1,4-双(4-苯氧基苯甲酰基)萘 (1,4-BPOBN)的合成

4.2.4 1,3-双(4-苯氧基苯甲酰基)苯(m-EKKE) 的合成

4.2.5 4,4'-二苯氧基二苯砜 (DPODPS) 的合成

4.2.6 2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷的合成

4.3 聚合物的合成

4.3.1 含4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟苯氧侧基的新型聚芳酰胺的合成

4.3.2 含4-苯甲酰基-2,3,5,6-四氟苯氧侧基的新型聚芳醚酮的合成

参考文献

致谢

在校期间公开发表的论文