带极性侧基的聚对苯撑苯并噁唑的合成与表征

带极性侧基的聚对苯撑苯并噁唑的合成与表征

论文摘要

为了改善聚对苯撑苯并噁唑(PBO)的溶解熔融性能、研究其光学性能,设计并合成了2个侧基带有氯和氟原子的强极性基元的聚对苯撑苯并噁唑类聚合物PBTCO和PBTFO。首先,设计并合成了聚合所需的三个单体4,6—二氨基间苯二酚盐酸盐(DADHB)、4-氯代-苯基-双吲哚-对苯二甲酸(TCTA)和4-氟代-苯基-双吲哚-对苯二甲酸(TFTA),缩合聚合得到了3个聚合物PBO、PBTCO和PBTFO。单体通过FT-IR、1HNMR和13CNMR确定了结构,聚合物通过FT-IR进行了确定。其次,对PBTCO和PBTFO充分处理后,发现PBTCO和PBTFO能够部分溶解在DMF中,成功的改善了聚对苯撑苯并噁唑类聚合物在常用溶剂中的溶解性。对于可溶于DMF的聚合物PBTCOD和PBTFOD和不溶于DMF的聚合物PBTCOM和PBTFOM分别进行了表征。PBTCOD和PBTFOD的DSC图上均出现熔融峰,在此温度上通过偏光显微镜观察到PBTCOD和PBTFOD分别熔融后进入了液晶态,并得到了液晶态双折射的照片。通过粘度法测定PBTCOM和PBTFOM的分子量,结果表明所得到的PBTCOM和PBTFOM具有较大的分子量,满足材料应用的要求。通过GPC测定了PBTCOD和PBTFOD的分子量,它们均具有很大的分子量和较窄的分子量分布。热分析表明其5%的失重温度较PBO有一定程度的下降,但仍然在300℃以上,满足作为一般光电材料的要求。最后对合成的聚合物的光学性质进行了研究。测得了PBTCOD和PBTFOD的量子效率分别为0.51和0.18。在同等浓度下,PBTCOM和PBTFOM与PBO相比,荧光发射强度明显增大,但依然存在较强的浓度淬灭效应。与PBTCOD相比,PBTFOD的浓度淬灭效应明显降低。随着浓度的增加,由于聚集态造成的红移峰增强,PBTFOD溶液的荧光由蓝光变为近白光。其固体膜也显示一个宽的近白光发射峰,表明PBTFOD有望在照明发光材料领域中得到应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 第一章 文献综述及课题提出
  • 1.1 高性能纤维的现状及研究进展
  • 1.1.1 芳族聚酰胺纤维
  • 1.1.2 碳纤维
  • 1.1.3 高强高模的聚乙烯纤维
  • 1.1.4 聚芳酯纤维
  • 1.2 有机发光材料的研究进展
  • 1.2.1 有机电致发光的发展历史和特点
  • 1.2.2 有机电致发光基本原理
  • 1.2.3 聚合物电致发光材料
  • 1.3 PBO纤维的结构及性能
  • 1.3.1 PBO纤维的力学性能
  • 1.3.2 PBO纤维的耐热性能
  • 1.3.3 PBO纤维的阻燃性
  • 1.3.4 PBO纤维的尺寸稳定性
  • 1.3.5 PBO纤维的耐化学稳定性
  • 1.3.6 PBO纤维的光学性质
  • 1.4 PBO纤维的应用
  • 1.5 PBO纤维的研究进展
  • 1.5.1 PBO纤维的开发背景及研究现状
  • 1.5.2 PBO纤维合成方面的研究进展
  • 1.6 PBO纤维国内研究现状
  • 1.7 PBO纤维存在的问题
  • 1.7.1 单体制备及保存的成本高、难度大
  • 1.7.2 PBO的溶解性能差
  • 1.7.3 PBO纤维的压缩性能及与其它树脂粘结能力差
  • 1.8 研究意义、内容及方法的确定
  • 第二章 原料试剂纯化和实验仪器
  • 2.1 原料和试剂
  • 2.2 原料和试剂的纯化
  • 第三章 PBO的合成与表征
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 4,6-二氨基-1,3间苯二酚盐酸盐(DADHB)的合成与表征
  • 3.2.2 PBO的合成与表征
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 PBO的红外光谱分析
  • 3.3.2 粘度法测其特性粘数
  • 3.3.3 紫外性能表征
  • 3.3.4 不同浓度PBO溶液的荧光性能表征
  • 3.4 本章总结
  • 第四章 PBTCO的合成与表征
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 4,6-二氨基-1,3间苯二酚盐酸盐(DADHB)的合成与表征
  • 4.2.2 2-(4,5,6,7-四氯-1,3-双氧代-1,3二吲哚-)对苯二甲酸(TCTA)的合成与表征
  • 4.2.3 PBTCO的合成与表征
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 PBTCO-MSA的表征和分析
  • 4.3.2 PBTCO-DMF的表征和分析
  • 4.4 本章总结
  • 第五章 PBTFO的合成与表征
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 4,6-二氨基-1,3间苯二酚盐酸盐(DADHB)的合成与表征
  • 5.2.2 TFTA的合成与表征
  • 5.2.3 PBTFO的合成与表征
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 PBTFO-MSA的表征和分析
  • 5.3.2 PBTFO-DMF的表征和分析
  • 5.4 本章总结
  • 第六章 PBO、PBTCO、PBTFO各项性能的比较
  • 6.1 分子量
  • 6.2 热稳定性
  • 6.3 DSC
  • 6.4 紫外-可见光光谱
  • 6.5 荧光发射光谱
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  

    带极性侧基的聚对苯撑苯并噁唑的合成与表征
    下载Doc文档

    猜你喜欢