新型含呫吨结构聚芳醚酮、聚芳醚砜的合成与表征

【摘要】：本文首先介绍了近年来聚芳醚酮、聚芳醚砜的研究进展,论文主要包括六部分： 1、以咕吨酮为起始原料,经二氯亚砜作用得到9,9-二氯呫吨中间体,继而分别与苯酚、邻甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚发生取代反应,制备含呫吨结构的双酚单体——9,9-二(4-羟基苯基)呫吨(BHPX)、9,9-二(3-甲基-4-羟基苯基)咕吨、9,9-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)咕吨,产率分别为85%、78%、75%。 2、在氮气保护下,在K2CO3存在下,以环丁砜为溶剂,将9,9-二(4-羟基苯基)咕吨(BHPX)与4,4'-二氟三苯甲酮和双酚A进行三元共聚；9,9-二(3-甲基-4-羟基苯基)呫吨与4,4'-二氟三苯甲酮和双酚A进行三元共聚；9,9-二(3,5-甲基-4-羟基苯基)呫吨与4,4'-二氟三苯甲酮和双酚A进行三元共聚,制得三个系列新型主链含呫吨结构的聚芳醚酮聚合物,该类聚芳醚酮具有较高的耐热性能。其Tg介于180～257℃之间,所得聚合物的对数比粘数为0.470～1.645dL/g,其拉伸强度为48～75 MPa,拉伸模量为1.54～2.70 GPa,断裂伸长率为7～13%,易溶于NMP、DMF、DMAc等强极性非质子有机溶剂中。 3、采用9,9-二(3-甲基-4-羟基苯基)呫吨、9,9-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)呫吨分别和多种双氟单体在氮气保护下,在K2CO3存在下,以环丁砜为溶剂,进行高温溶液缩聚成一系列聚芳醚酮。这些双氟单体包括4,4'-二氟二苯甲酮、1,3-二(4-氟苯甲酰基)苯、4,4'-二(4-氟苯甲酰基)联苯、4,4'-二(4-氟苯甲酰基)二苯醚,在聚合反应中,以环丁砜为溶剂。所得聚合物的粘度在0.474～1.327dL/g,能够溶解在二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、吡啶、DMF、DMAC、1,2-二氯乙烷和NMP中。Tg介于194℃和276℃之间,在氮气气氛中5%的热失重温度(Td)均在400℃以上。其薄膜拉伸强度为58～63 MPa,拉伸模量为2.02～2.27 GPa,断裂伸长率为7～9%。 4、采用溶液聚合的方法,在氮气保护下,将9,9-二(4-羟基苯基)呫吨与4,4'-氯二苯砜和对苯二酚进行三元共聚；9,9-二(4-羟基苯基)呫吨与4,4'-二氟三苯甲酮和双酚S进行三元共聚,制得一系列新型主链含呫吨结构的聚芳醚砜聚合物。所得聚合物的粘度在0.50～1.53 dL/g,能够溶解在DMF、DMAC和NMP等强极性非质子有机溶剂中。Tg介于207℃和259℃之间,在氮气气氛中5%的热失重温度(Td)在458℃和520℃之间。其薄膜拉伸强度为41～53 MPa,拉伸模量为2.29～2.46 GPa,断裂伸长率为7～9%。