论文摘要
目前,聚苯并咪唑是高性能聚合物之一,被认为是质子交换膜的优良基材。自从有关磷酸掺杂PBI质子交换膜的报道以来,聚苯并咪唑高分子材料越来越受到科研人员的关注。人们相继采用接枝,磺化,缩聚等技术来合成性能相互补充的聚苯并咪唑作为基体的质子交换膜。本论文以3,3’4,4’-四氨基二苯砜为主要四胺单体和多种二元酸进行溶液缩聚,得到一系列比例不同的聚苯并咪唑材料,并用IR、DSC、TG、WAXD等分析测试技术对聚合物进行了性能测试和结构表征。本论文的概况如下:1.论文第四章以4, 4’-二氨基二苯砜（DADS）为起始原料,经乙酰化、硝化、水解、钯碳-肼体系还原制备了3, 3’, 4, 4’-四氨基二苯砜（TADS）。用FT-IR、1H-NMR等对其进行了表征,实验结果证明所得化合物有预期结构。2.论文第五章通过以联苯（PCBs）为原料,经乙酰化反应,高锰酸钾氧化反应,得到联苯二甲酸。用FT-IR、1H-NMR等对以上所制得的二元羧酸进行了表征,实验证明该产物有预期结构。以多聚磷酸（PPA）为溶剂,将TADS与联苯二甲酸（BPDA）和5-磺酸钠间苯二甲酸（5-SSIPA）进行三元共聚反应,得到了一系列含联苯基、砜基和磺酸基结构的新型聚苯并咪唑树脂,用FT-IR、1H-NMR、DSC、TG、WAXD等对聚合物进行了结构表征。结果表明:在引入联苯基和磺酸基后,聚合物仍能保持较好的热稳定性,同时在DMAc、DMSO、DMF等具有较好的溶解性能。3.论文第六章以2,2-双-（对羟苯基）六氟丙烷为原料,在K2CO3和DMF与对氟苯氰发生亲核取代反应,得到了2, 2’-双-[4-（4-氰基苯氧基）苯基]六氟丙烷（HFIBPDDBN）,所得产物在乙醇-丙酮中重结晶除杂,经氢氧化钾氧化,在乙醇-水的溶液中重结晶等步骤,得到4, 4’-双-[4-（对羧基苯氧基）苯基]六氟丙烷（HFIBPDDBA）。用FT-IR、1H-NMR等对以上所制得的二元羧酸进行了表征,实验证明该产物有预期结构。以多聚磷酸（PPA）为溶剂,以2, 2’-双-[4-（对羧基苯氧基）苯基]六氟丙烷（HFIBPDDBA）为第三单体,与TADS和5-磺酸钠间苯二甲酸进行三元共聚反应,合成了一系列含磺酸基和三氟甲基的聚苯并咪唑树脂,并用FT-IR、DSC、TG及WAXD等对其结构和性能进行了表征,同时我们还对其进行了溶解性能的测试。结果表明:由于柔性基团三氟甲基的引入,聚合物在氮气气氛中5 %的热失重温度（Td）最低降到400℃,比未加柔性基团的稍低;同时三氟甲基和磺酸基的引入,在一定程度上改善聚合物的溶解性能。4.论文第七章以对羟基苯甲酸（PHBA）和2,6-二氟苯甲腈为原料,在K2CO3和DMSO条件下,经反应,得到了2,6-双-（对羧基苯氧基）苯甲腈（DCPB）。用FT-IR、1H-NMR等对以上所制得的二元羧酸进行了表征,实验证明该产物有预期结构。以多聚磷酸（PPA）为溶剂,以2,6-双-（对羧基苯氧基）苯甲腈（DCPB）为第三单体,与TADS和5-磺酸钠间苯二甲酸进行三元共聚反应,合成了一系列含磺酸基和氰侧基的聚苯并咪唑树脂,并用FT-IR、DSC、TG及WAXD等对其结构和性能进行了表征。结果表明:由于氰基的引入,使得共聚物具有较好的耐热性能,在氮气气氛中5 %的热失重温度（Td）均在440℃以上;磺酸基的引入,使得聚合物在有机溶剂,例如DMAc、DMSO、DMF具有较好的溶解性能。
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标签：聚苯并咪唑论文; 磺酸钠间苯二甲酸论文; 三元共聚论文;