含环结构可交联聚芳醚酮的合成与性能研究

论文摘要

本论文是以制备全芳香性可交联聚芳醚酮为背景,合成了多种双酚单体,并且在假高稀条件下,用两步法合成了含有羟基的环状单体,通过与双氟单体的反应,最终得到聚芳醚酮的共聚物。通过分子设计,将环状结构引入了聚芳醚酮的主链,侧链和封端。在加入氟化铯的条件下,实现了可溶性聚芳醚酮的热交联反应,并且对交联机理进行了研究。在高温下,氟离子进攻醚键,导致了醚键断裂;生成了酚氧铯盐的结构,氟与另外一端相连;生成的氧铯盐进攻另外的一个环状结构,导致其断裂,并与其联结,因而发生了交联反应。通过流变的测试,得到了环状结构开环的最低温度。与传统的不饱和烃类的交联不同,应用这样的交联方法,在交联聚合物的最终结构中,没有残留脂肪族化合物,并且交联反应为熵驱动的反应,因而没有热量的放出,使高温下的交联反应更容易控制。交联后,聚合物拥有较高的凝胶含量,但是聚合物玻璃化转变温度升高不大,这是由于环状单体交联后分子链之间的距离比较大,因而分子链运动相对容易。因而,相对于不饱和烃交联反应,在相同凝胶含量的前提下,环结构的交联得到的材料韧性更好,有相对较高的断裂伸长率。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 大环齐聚物合成技术的发展
• 1.2.1 假高稀技术
• 1.2.2 反应物的结构对成环的影响
• 1.3 大环分子的发展
• 1.3.1 冠醚类环状大分子
• 1.3.2 环糊精
• 1.3.3 杯芳烃
• 1.3.4 聚芳醚酮类环状齐聚物的合成
• 1.3.5 含环聚芳醚酮类聚合物的合成
• 1.3.6 共轭大环结构的合成
• 1.4 开环聚合
• 1.4.1 烷烃环状单体对开环聚合的影响
• 1.4.2 聚芳醚酮环状预聚体的开环聚合
• 1.4.3 含硫聚芳醚酮环状预聚体的开环聚合
• 1.5 可交联聚芳醚酮及聚芳醚砜简介
• 1.5.1 烯基交联
• 1.5.2 炔基交联
• 1.5.3 氰基交联
• 1.5.4 氮杂环可交联聚芳醚酮
• 1.5.5 萘环可交联聚芳醚酮
• 1.5.6 聚芳醚酮类甲基交联
• 1.5.7 苯并环丁烯基聚芳醚酮交联
• 1.5.8 聚芳醚酮类辐照交联
• 1.6 本论文的设计思想
• 第二章 实验部分
• 2.1 引言
• 2.2 原料和试剂
• 2.3 表征和测试条件
• 第三章 主链含环聚芳醚酮的合成及其热交联行为的研究
• 3.1 引言
• 3.2 含羟基环单体的合成
• 3.2.1 3 -甲氧基苯基对苯醌合成及表征
• 3.2.2 3 -甲氧基苯基对苯二酚合成及表征
• 3.2.3 3-甲氧基苯基对苯二酚与氟酮的低聚物合成及表征
• 3.2.4 含有甲氧基的环状单体的合成及表征
• 3.2.5 含有羟基的环状单体的合成及表征
• 3.3 主链含环共聚物的合成及表征
• 3.4 主链型模型化合物的合成及表征
• 3.5 主链含环共聚物的交联研究
• 3.6 小结
• 第四章 侧链含环聚芳醚酮的合成及其热交联行为的研究
• 4.1 引言
• 4.2 含羟基环单体的合成
• 4.2.1 2,5-二甲氧基苯基对苯醌合成及表征
• 4.2.2 2,5-甲氧基苯基对苯二酚合成及表征
• 4.2.3 间苯二酚与氟酮的低聚物合成及表征
• 4.2.4 含有甲氧基的环状单体的合成及表征
• 4.2.5 含有羟基的环状单体的合成及表征
• 4.3 侧链含环共聚物的合成及表征
• 4.4 侧链含环的模型化合物的合成及表征
• 4.5 侧链含环共聚物的交联性能的研究
• 4.5.1 侧链含环共聚物交联反应
• 4.5.2 侧链含环共聚物力学性能的研究
• 4.6 本章小结
• 第五章 环封端聚芳醚酮的合成及其热交联行为的研究
• 5.1 引言
• 5.2 单体的合成
• 5.2.1 含有甲氧基的环状单体的合成及表征
• 5.2.2 含有羟基的环状单体的合成及表征
• 5.3 环封端聚芳醚酮的合成及表征
• 5.4 封端含环模型化合物的合成及表征
• 5.5 环封端共聚物的交联性能的研究
• 5.5.1 交联反应的研究
• 5.5.2 熔体粘度的表征
• 5.6 封端含环共聚物的复合材料的研究
• 5.6.1 引言
• 5.6.2 复合材料的制备
• 5.6.3 复合材料的性能
• 5.6.4 复合材料的电镜
• 5.7 含硫环的低聚物的合成和交联
• 5.7.1 引言
• 5.7.2 含有甲氧基的环状单体的合成及表征
• 5.7.3 含有羟基的环状单体的合成及表征
• 5.7.4 含有硫的环封端低聚物的合成及表征
• 5.7.5 含硫环封端共聚物的交联性能的研究
• 5.8 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 中文摘要
• Abstract