含六氟异丙基聚芳酰胺和聚苯并咪唑的合成及表征

论文摘要

近年来,随着现代科学技术的迅速发展,对材料的需求越来越高,尤其是各种高性能和耐高温工程塑料的需求日益迫切。聚芳酰胺和聚苯并咪唑由于结构多样性和可控性,可以通过引入柔性基团或者三元共聚等改性手段,达到生成具有耐热性能好等诸多优点的新材料;而含氟聚合物由于突出的综合性能,越来越受关注。本文采用双酚AF作为原料,合成出具有六氟异丙烷基的二胺和二元酸化合物作为聚合单体。含氟二元胺作为第三单体,加入到4,4’-二氨基二苯醚或者4,4’-二氨基二苯砜与对苯二甲酰氯的聚合反应中。通过调节第三单体的含量,合成出两个系列的三元共聚化合物。并利用FT-IR,DSC,TG,WAXD等分析手段对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,随着第三单体含量的增加,共聚物的溶解度和粘度,以及玻璃化温度等性能都得到改善。含氟的二元酸作为合成聚苯并咪唑的单体,与含醚基或砜基四胺化合物反应得到醚基（砜基）聚苯并咪唑。通过FT-IR,TG,WAXD等分析手段对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,此类聚合物的耐热性能好,在热失重5 %时,Td在400℃以上。聚合物溶解性能好,除了溶于浓硫酸外,还可以溶于其它极性非质子型溶剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 聚苯并咪唑
• 1.2.1 PBI 的应用
• 1.2.2 PBI 的研究展望
• 1.3 聚芳酰胺
• 1.3.1 聚芳酰胺的用途
• 1.3.2 聚芳酰胺的性能和应用
• 1.3.3 聚酰胺的合成
• 1.3.4 结构改性的途径
• 1.3.5 聚芳酰胺的研究及发展方向
• 1.4 聚合物中引入氟基的意义
• 第二章 论文的研究目的和主要内容
• 2.1 论文的依据和设想
• 2.2 工作的主要内容
• 2.2.1 聚合方法的的选择
• 2.2.2 溶剂的选择
• 2.2.3 其它
• 2.3 共聚改性聚合物的合成与性能研究
• 第三章 主要测试仪器和化学试剂
• 3.1 主要化学原料和试剂
• 3.2 主要测试仪器
• 第四章 单体的合成与表征
• 4.1 3，3’，4，4’—四氨基二苯醚的合成与表征
• 4.1.1 实验路线
• 4.1.2 实验操作
• 4.2 4, 4’- 双[4-（4-羧基苯氧基）苯基]六氟丙烷（ HFIBPDDBA ）的合成与表征
• 4.3 4, 4’-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]六氟丙烷（HFBAPP）的合成与表征
• 4.3.1 合成路线
• 4.3.2 实验操作过程
• 4.4 结论
• 第五章 含三氟甲基/醚基聚芳酰胺的合成与表征
• 5.1 反应路线
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 对苯二甲酰氯与4,4’-二氨基二苯醚聚合（A1）
• 5.2.2 对苯二甲酰氯与 HFBAPP 聚合（A7）
• 5.2.3 对苯二甲酰氯与4,4’-二氨基二苯醚和HFBAPP 三元聚合（A2、A3.A 4、A 5、A 6）
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 聚合物的结构分析
• 5.3.2 聚合物的溶解性测试
• 5.3.3 聚合物的对数比浓粘度
• 5.3.4 聚合物的 WAXD 分析
• 5.3.5 聚合物的热分析
• 5.4 结果讨论
• 第六章 含三氟甲基/砜基聚芳酰胺合成与表征
• 6.1 反应路线
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 对苯二甲酰氯与4,4’-二氨基二苯砜聚合（81）
• 6.2.2 对苯二甲酰氯与 HFBAPP 聚合（B7/A7）
• 6.2.3 对苯二甲酰氯与4,4’-二氨基二苯砜和HFBAPP 三元聚合（B2、B 3、B 4、B 5、B 6）
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 聚合物的结构分析
• 6.3.2 聚合物的对数比浓粘度
• 6.3.3 聚合物的溶解性测试
• 6.3.4 聚合物的WAXD分析
• 6.3.5 聚合物的热分析
• 6.5 本章结论
• 第七章 含三氟甲基/醚基（砜基）聚苯并咪唑的合成与表征
• 7.1 反应路线
• 7.2 实验过程
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 聚合物的结构分析
• 7.3.2 聚合物的溶解性测试
• 7.3.3 聚合物的对数比浓粘度
• 7.3.4 聚合物的 WAXD 分析
• 7.3.5 聚合物的热分析
• 7.3.6 结果讨论
• 结语
• 参考文献
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况
• 致谢