羧基侧基论文-罗世文

羧基侧基论文-罗世文

导读:本文包含了羧基侧基论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:环氧树脂,超支化聚芳醚酮,增韧改性,断裂韧性

羧基侧基论文文献综述

罗世文[1](2017)在《含羧基侧基超支化聚芳醚酮的制备及其改性环氧树脂的研究》一文中研究指出环氧树脂作为一种传统的热固性树脂,良好的粘接性能,绝缘性能和力学性能使其广泛应用在航空航天,机械电子,涂料,胶黏剂等领域,但环氧树脂固化后质脆和韧性差的缺点导致其耐冲击和耐疲劳性变差,限制了环氧树脂在尖端领域的应用。本工作在国内外研究基础上,合成了系列的含羧基侧基超支化聚芳醚酮,以其改性双酚A型环氧树脂(DGEBA),研究了改性环氧树脂的结构与性能。主要研究内容和结论如下:1.使用间苯叁酚和酚酞啉与二氟二苯酮共聚合,得到超支化聚芳醚酮HBPAEK,在合成过程中通过改变间苯叁酚与酚酞啉的比例来调节HBPAEK的支化度。将间苯叁酚占酚类单体重量百分数为5%,10%和15%的叁种超支化聚芳醚酮分别命名为HBPAEK-5,HBPAEK-10和HBPAEK-15。通过FTIR、1H-NMR、DSC、TGA、XRD和GPC等手段对合成的聚合物结构进行表征。结果表明,所合成的叁种超支化聚芳醚酮均为无定型聚合物,玻璃化转变温度介于186至201℃之间,随间苯叁酚的含量增加而呈现逐渐降低的趋势,失重5%时的温度高于431℃,700℃时残炭率高于50.7%。2.采用非等温差示扫描量热仪(DSC)方法研究了含羧基侧基超支化聚芳醚酮对双酚A型环氧树脂的固化反应动力学,研究发现,与不含间苯叁酚的线形聚芳醚酮相比,支化含羧基聚芳醚酮改性环氧体系的表观活化能降低了13.1%,表明支化结构有利于固化反应的进行。此外,根据DSC固化反应研究结果确定了改性环氧体系固化工艺为140℃/2h+160℃/2h+190℃/2h。3.将合成的叁种超支化含羧基聚芳醚酮及不含间苯叁酚的线形聚芳醚酮分别与双酚A型环氧树脂固化,研究了固化物的力学性能和热学性能。测试结果发现,与线形聚芳醚酮改性环氧树脂产物相比,HBPAEK-15改性环氧树脂的弯曲强度、弯曲模量、弯曲断裂应变、KIC和GIC五个参数分别提高了61.1%、20.7%、84.8%、32.1%、47.8%。支化单体的加入对环氧树脂耐热性方面影响不大。产物的最大热分解速率对应的温度和残炭率均比较相近。通过断口扫描电镜观察发现,与线形聚芳醚酮改性环氧树脂产物相比,HBPAEK-15改性环氧树脂体系断面的撕扯痕迹明显,呈现显着的韧性断裂特征。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-01)

唐海龙[2](2015)在《含羧基侧基聚芳醚腈的合成及其功能复合材料研究》一文中研究指出聚芳醚腈(PEN)作为一类综合性能优异的新型热塑性特种工程塑料,具有耐高温、高机械强度、耐化学腐蚀、抗蠕变性和阻燃性良好等优良特性,在航空航天、轨道交通、汽车制造、机械工业等领域具有广阔的应用前景。然而大量研究表明,全芳环刚性结构的聚芳醚腈具有很高的熔融温度,并且不溶于绝大多数有机溶剂,这些缺陷限制了聚芳醚腈的合成、加工及应用。另一方面,随着电子信息技术的发展,需要综合性能更加优异、功能多样化的功能性高分子材料。除了常规性能之外,还要求高分子材料具备特殊的光、电、磁等功能。因此,为满足社会进步和科技发展的需求,需要通过分子设计对聚芳醚腈进行改性研究,使其既能保持高耐热性和高力学强度,同时又具有良好的溶解性以及多样的功能特性,这对于发挥聚芳醚腈固有优势并拓宽其应用领域具有重要的意义。而通过共聚的方法将特殊功能基团引入到聚合物中来实现高性能聚芳醚腈的功能化不失为一种有效的途径。本论文将扭曲非共平面且含羧基侧基的酚酞啉结构引入到聚芳醚腈主链中,合成了一系列新型含羧基侧基聚芳醚腈(CPEN)高性能聚合物,系统性的研究了其结构与性能关系,发现CPEN是一类集高性能工程塑料、荧光功能高分子和反应性高分子于一身的特种聚合物。同时利用其羧基功能侧基的反应活性,实现了聚芳醚腈荧光功能材料和介电功能材料的开发及应用。首先,从分子设计角度出发,以酚酞啉和2,6-二氯苯甲腈以及间苯二酚、对苯二酚、双酚A、酚酞四种常见双酚单体为主要原料,通过亲核芳香取代逐步聚合反应,成功将含羧基侧基、扭曲非共平面的酚酞啉结构单元引入到聚芳醚腈主链中,获得了一系列不同结构的新型CPEN共聚物。通过红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)验证了聚合物的结构与分子设计相符,并通过XRD证实了该系列聚合物均为无定形结构。性能测试结果表明CPEN在极性有机溶剂中具有良好的溶解性,同时具有高的玻璃化转变温度(Tg=195~251℃)、优异的热稳定性和热氧稳定性以及较高的力学强度(83.1~104.7 MPa)。实验发现该系列CPEN在280~330 nm紫外光区具有强吸收,并具有在紫外激发下发出蓝色荧光的功能特性。此外,通过综合比较得出酚酞啉和酚酞共聚型CPEN具有最优的综合性能。为了探讨羧基含量对CPEN性能的影响,通过调节酚酞啉和酚酞的配比合成了一系列不同羧基含量的聚芳醚腈,并通过FTIR和1H NMR证实了聚合物的结构与分子设计一致。随着聚合物中羧基含量的增加,其在四氢呋喃中的溶解性也逐步提高,其Tg和热稳定性都呈逐渐小幅下降的趋势。不过所有聚合物依然具有高的Tg(237~260℃)和好的热稳定性以及热氧稳定性,其在氮气和空气气氛下的热失重5%温度(T5%)分别为408~479℃和403~482℃。当羧基含量不高于50%时,羧基对聚合物拉伸强度影响很小,均在104 MPa左右,随着羧基含量的继续增加,拉伸强度呈下降趋势。考虑到高羧基含量有利于功能材料的开发,因此羧基含量为50%的CPEN共聚物为最佳选择。然后,围绕CPEN进行了荧光功能材料的开发。先采用稀土填充法制备了CPEN/Eu2O3填充型荧光复合材料,实验发现随着Eu2O3填充含量的增加,复合材料的可见光透光率大幅下降,且由于荧光浓度猝灭效应,Eu2O3填充含量高于临界浓度(3~4 wt%)后,复合材料的荧光强度也大幅下降。因此稀土填充法难以制备高透明、高稀土含量的荧光复合材料。进而利用羧基的化学配位活性,以CPEN作为大分子配体,Eu3+和Tb3+(Re3+)作为稀土发光中心,采用配合法制备了CPEN/Re3+配合型荧光复合材料,并通过FTIR、DSC和TGA等手段验证了Re3+与CPEN的羧基侧基成功形成配位体系。然后通过调控Eu3+和Tb3+的配比,实现了CPEN/Re3+配合型荧光复合材料的发光颜色可调可控。五种CPEN/Re3+配合型荧光复合材料分别发出绿色、黄绿色、黄色、橙色和红色的荧光,且都具有优异的力学性能、透明性及柔韧性,在挠性显示器、有机发光器件等方面具有潜在的应用前景。最后,将CPEN作为表面接枝处理剂,通过旋转物理包覆结合热处理化学接枝的方法实现了CPEN对纳米钛酸钡(BT)的可控表面接枝。FTIR、TEM和TGA结果显示羧基侧基以单齿配位的方式化学接枝在BT表面,并且其表面接枝量粗略可控。表面接枝后的纳米钛酸钡(CPEN-g-BT)呈现出类似高分子的玻璃化转变特性,且在极性有机溶剂中具有非常好的溶解性和分散稳定性。由此,以CPEN-g-BT作为纳米填料,制备了PEN/CPEN-g-BT介电复合材料。实验发现CPEN-g-BT与PEN基体具有良好的相容性并保持均匀分散性。1 kHz频率下,40 wt%CPEN-g-BT含量复合材料的介电常数相比PEN基体提高了2倍,达到了13,介电损耗也低至0.023。其T5%超过480℃,力学强度达到72 MPa以上,且具有非常好的柔韧性和可缠绕性。因此,在有机薄膜电容器、挠性电子器件等领域具有潜在的应用前景。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-03-26)

田孟辙[3](2014)在《含羧基侧基聚芳醚腈的合成及环氧树脂的改性》一文中研究指出环氧树脂是一类重要的热固性树脂,由于其优异的机械性能,电绝缘性能,化学稳定性,耐热性,低收缩率,较高的界面粘结性和易于加工成型等优势,广泛用于航空、航天、建筑、机械、绝缘材料和先进复合材料基体树脂等领域。然而,固化后的环氧树脂因为交联密度相对较高,所以也存在一些缺点,如质脆,耐开裂性和耐冲击性较差,断裂韧性较低。由于上述条件的影响,对环氧树脂进行增韧改性研究是非常必要的,其理论意义和现实价值都十分突出。全文的主要内容和结论如下:以酚酞啉(PPL)和2,6-二氟苯腈为反应原料,由溶液缩聚法并通过亲核取代制备了含有羧基侧基的聚芳醚腈(PEN-L)。利用FTIR,'HNMR, DSC, TGA和GPC表征了所合成聚合物的结构和性能。PEN-L的玻璃化转变温度(Tg)为248℃,失重5%时的温度为427℃,700℃时的残炭率为60.25%。应用非等温差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对DGEBA/MeHHPA/PEN-L固化体系进行测试和分析。探索并证实了固化反应的可行性,混合体系的固化工艺确定如下:105℃/2h+155℃/3h+205℃/2h。通过FTIR, DSC, DMA等分析测试可以证实聚合物已经彻底嵌入环氧树脂交联网络并与其以化学键键合,所以根据固化工艺105℃/2h+155℃/3h+205℃/2h固化得到的纯环氧树脂和改性环氧树脂可以完全固化。对不同PEN-L质量分数的改性环氧树脂固化体系的热性能和机械力学性能进行了研究,并与仅用4-甲基六氢苯酐(MeHHPA)这种普通固化剂固化的纯环氧树脂体系的相关性质作了详细的分析对比。DSC和TGA测试数据表明,当体系中加入不同质量分数的PEN-L时,固化环氧树脂的耐热性和热稳定性得到了很好的改善,玻璃化转变温度,热分解温度和残碳率随着固化体系中PEN-L质量分数的提高而呈现不同程度的增加。固化树脂体系的弯曲强度和弯曲模量随着体系中PEN-L质量分数的增加发生明显降低,与纯环氧树脂相比,最大下降百分比分别为43%和42%。但是,固化树脂的弯曲断裂应变却出现较大增长,最大值为5.11%,与纯环氧树脂相比增加了89%。衡量固化树脂的断裂韧性的参数包括临界应力强度因子(KIC)和临界应变能释放速率(GIC),这两个数值随着体系中PEN-L质量分数的连续增长而显着增加。当改性固化树脂体系中含有质量分数为15%的PEN-L时,断裂韧性KIC将达到最大值5.43MN/m3/2,与纯环氧树脂相比增加了98%;临界应变能释放速率的最大值达到7.755kJ/m2,与纯环氧树脂相比增加了215%。缺口冲击强度与断裂韧性表现出相似的变化趋势。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-02)

张杨,严昊,潘国元,郭敏,张超[4](2013)在《含羧基侧基的磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备与性能研究》一文中研究指出利用双酚酸与4,4′-二氯二苯砜,3,3′-二磺化-4,4′-二氯二苯砜二钠盐的亲核取代反应,制备了新型的含有羧基侧基的磺化聚芳醚砜(C-SPAES),通过核磁光谱对其结构进行了表征.以所合成的C-SPAES为分离层材料,聚砜超滤膜为支撑层,采用刷涂法制备了复合型反渗透膜.扫描电镜照片显示该方法制备的反渗透膜表面平整,而且无缺陷.所制备的CSPAES复合反渗透膜具有良好的透水和截盐性能,其中C-SPAES-1.0复合反渗透膜,其对氯化钠的截留率可以达到90.2%,在2.0MPa下的水通量为11.4L/(m2·h).(本文来源于《膜科学与技术》期刊2013年06期)

张杨,严昊,潘国元,郭敏,刘轶群[5](2013)在《含羧基侧基的聚芳醚砜平板超滤膜的制备及其性能研究》一文中研究指出以双酚酸和4,4′-二氯二苯砜为原料制备了含羧基侧基的聚芳醚砜(C-PAES),利用1HNMR方法对C-PAES的结构进行了表征。以C-PAES为功能层材料,无纺布为支撑层,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用相转化法制备了C-PAES超滤膜。SEM表征结果显示,C-PAES超滤膜表面为无缺陷、较致密的皮层结构,内部为多孔亚层结构。研究了C-PAES超滤膜中PVP含量对其性能的影响。实验结果表明,当PVP含量为5.0%(w)时,C-PAES超滤膜的纯水通量为230.0L/(m2·h);当PVP含量为10.0%(w)时,C-PAES超滤膜对牛血清白蛋白的截留率达97.2%。(本文来源于《石油化工》期刊2013年06期)

唐海龙,杨建,马震,钟家春,刘孝波[6](2011)在《羧基侧基聚芳醚腈/稀土荧光薄膜的制备、表征和性能》一文中研究指出本文以2,6-二氯苯腈,酚酞和酚酞啉为原料通过亲核芳香取代聚合合成了含羧基侧基的聚芳醚腈共聚物。并选其作为基体材料,通过添加少量的稀土化合物,制备了羧基侧基聚芳醚腈/稀土荧光薄膜。利用热失重分析和拉伸测试对薄膜的热稳定性和力学性能(本文来源于《2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集》期刊2011-09-24)

刘烨[7](2011)在《新型芳香族多酮基四甲酸二酐和含双羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮的合成与表征》一文中研究指出随着高新技术的迅速发展,对高性能特种工程塑料的需求与日俱增,对材料的综合性能特别是耐热性提出了更高的要求。聚芳醚酮、聚酰亚胺是二类发展迅速的新型耐高温树脂,具有耐热等级高、力学性能、电学性能和抗辐射性能优异,耐药品、耐冲击、抗蠕变、耐磨性、阻燃性好等优点,特别适合用作高性能复合材料基体树脂、绝缘材料和结构材料等,已广泛应用于航空、航天、电子信息、能源等高新技术领域。本文从分子设计出发,合成含双酮基的四甲酸二酐(p-DKDA),并以p-DKDA、PMDA、DPODPS、Me2-DPODPS、IPC为单体合成系列含双羧基侧基、芳酯侧基的聚芳醚砜酮聚合物,研究了其结构与性能之间的关系,为开发综合性能优良的功能性树脂及其工业化生产提供理论基础和实验依据。主要研究内容包括以下四个方面:1、以邻二甲苯、对苯二甲酰氯(TPC)为起始原料, AlCl3为催化剂,经傅-克酰基化反应,制备高纯度的1,4-二(3,4-二甲基苯甲酰基)苯;以KMnO4/吡啶/水为氧化体系,将1,4-二(3,4-二甲基苯甲酰基)苯氧化合成高纯度的1,4-二(3,4-二甲羧基苯甲酰基)苯;用氯化亚砜脱水环化,制得结构新型的芳香四甲酸二酐1,4-二(3,4-二甲酸酐苯甲酰基)苯(p-DKDA)。原料改为邻二甲苯、间苯二甲酰氯(IPC),以邻二甲苯和间苯二甲酰氯(IPC)为起始原料按同样方法制得1,3-二(3,4-二甲酸酐苯甲酰基)苯(i-DKDA)。经FT-IR、1H-NMR和DTA分析表明:目标产物具有预期的结构,可作为高性能高分子材料双酮酐型聚酰亚胺(PI-MK)、聚芳醚酮(PEK)及聚芳酯(PAR)的单体。2、以苯酚、氢氧化钠和4,4'-二氯二苯砜为原料,在以甲苯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂的体系中反应制得4,4'-二苯氧基二苯砜(DPODPS)。原料改为2,6-二甲基苯酚、氢氧化钠和4,4'-二氯二苯砜,以同样方法制得4,4'-二(2,6-二甲基)苯氧基二苯砜(Me2-DPODPS)。产物经FT-IR、1H-NMR及熔点测试仪分析表明:目标产物具有预期的结构和较高的纯度,可作为高性能高分子材料聚芳醚酮(PEK)及聚芳酯(PAR)的单体。3、以无水叁氯化铝(AlCl3)为催化剂,NMP和DCE为混合液溶剂,DPODPS、Me2-DPODPS和均苯四甲酸酐(PMDA)、1,4-二(3,4-二甲羧基苯甲酰基)苯(p-DKDA)为单体进行低温溶液共缩聚,合成了四种含双羧基侧基的聚芳醚砜酮聚合物。氯化亚砜回流后与苯酚反应合成了四种含芳酯基侧基结构单元的聚芳醚酮。产物经FT-IR、DSC、TGA、WAXD等技术表征,并测定了聚合物的粘度、酸值及溶解性能。结果表明:溶解性能和热性能与羧基在聚合物中的含量有关,酯化后的E1-4具有更优良的溶解性能。4、在无水叁氯化铝(AlCl3)、1,2-二氯乙烷(DCE)催化剂溶剂体系中,以PMDA、DPODPS、IPC为单体进行低温溶液共缩聚反应,合成了系列含双羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮聚合物,氯化亚砜回流后与苯酚反应合成了系列含芳酯基侧基结构单元的聚芳醚酮。用FT-IR、DSC和TGA技术对聚合物进行结构表征和性能测试。结果表明,PESEKK分子主链中引入半扭曲的间苯基结构和大的芳酯基侧基,共聚物在保持良好耐热性的同时,降低了熔融温度并改善其在有机溶剂中的溶解性。(本文来源于《江西师范大学》期刊2011-05-01)

黄志强[8](2011)在《含羧基侧基聚芳醚砜酮及环氧化改性研究》一文中研究指出聚芳醚砜酮是分子主链上带有芳香族环和醚键、砜基、酮键的耐高温特种工程塑料。它具有优异的机械物理性能、阻燃、耐化学品腐蚀、耐剥离、耐辐射、耐水解、抗冲击、抗蠕变、绝缘稳定、和易加工等性能,近年来在高技术、民用及航空工业领域得到了广泛的应用和发展。本论文主要包括以下部分:1.利用自制的4,4'-二苯氧基二苯砜(DPODPS)、二苯醚(DPE)与对苯二甲酰氯(TPC)在无水AICl3和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的存在下,与1,2-二氯乙烷(DCE)一锅法进行低温溶液叁元无规共缩聚,制得聚芳醚酮酮/聚芳醚砜醚酮酮(PEKK/PESEKK)树脂,并用1H-NMR, IR、DSC、TGA和耐溶剂性对其进行了表征分析。结果表明:聚合物具有预期的结构;对数比浓黏度(ηinh)均在0.65以上;随着PESEKK结构单元的增加,聚合物的Tg提高,结晶熔融峰在343℃并随着PEKK结构单元的比例的增加而提高:5%热失重在481℃以上,具有较高的耐热性能。聚合物只溶解于二氯乙酸、四氯乙烷等少数几种溶液,不溶解于常见溶剂,表现出较好的耐溶剂性能。2.以DPODPS和偏苯叁酸酐酰氯(TMAC)为单体,在无水AICl3和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下,以1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂进行二元共缩聚,制得含羧基侧基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-A)树脂。用1H-NMR, FT-IR, TGA, DSC进行了表征分析。结果表明:聚合物具有预期的结构;且TMAC主要是以对位的链接方式为主;聚合物5%热失重为324.6℃;树脂具有优良的耐溶剂性和耐腐蚀性能。为树脂作为离子交换和吸附剂的基底材料提供了条件。PESEKK-A及其钠盐具有吸附金属离子的作用,是一种结构新颖的弱酸性阳离子交换树脂和吸附剂。3.以PESEKK-A的钠盐,环氧氯丙烷为原料,在四氯乙烷为溶剂和催化剂的条件下合成了含环氧侧基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-E)树脂,测出其环氧值在0.04-0.12之间,用4,4'-二氨基二苯砜(DDS)做固化剂,在一定温度下进行固化,用FT-IR, TGA, DSC对固化后的环氧树脂进行了表征分析。结果表明:聚合物具有预期的结构,固化后的各个主要峰的特征显示150℃/2h+180℃/2h+200℃/1h进行固化较好。由TG和DSC谱图分析得知,该树脂固化后分解温度在240~250℃范围内,通过环氧固化剂固化,树脂未出现玻璃化转变温度,可能是树脂的热分解温度低于其Tg的缘故。4.用自制的1,1'-二(4-羟基苯基)环己烷(环己基双酚)、过量的环氧氯丙烷在一定温度,和催化剂下作用生成表卤醇,再加入适量的氢氧化钠(NaOH)进行环化反应,制得了环己基双酚型环氧树脂,树脂为无色透明。采用FT-IR、1H-NMR对其结构进行了表征,并对其环氧值进行了滴定。用DDS做固化剂,在一定温度下进行固化,用FT-IR, TGA, DSC对固化后的环氧树脂进行了表征分析。结果表明:环氧树脂具有预期的结构。用盐酸-丙酮法滴定不同条件下合成的环氧树脂,环氧值最高为0.463.对合成的环氧树脂进行溶解性实验表明,树脂能溶于丙酮,卤代烃等常见的低沸点有机溶剂中,工艺性能良好。用DDS固化环己基双酚环氧树脂后,5%热失重在315℃以上,在220℃以前未出现玻璃化转变,可能是Tg高于初始热分解温度的缘故,耐热性能优良。(本文来源于《江西师范大学》期刊2011-05-01)

刘丹,王忠刚[9](2010)在《含羧基侧基聚芳醚酮-钐配位聚合物的制备及其荧光性能研究》一文中研究指出分别采用自制的3种含羧基侧基的聚芳醚酮(PEK-1、PEK-2和PEK-3)作为高分子配体,1,10-邻菲罗啉(Phen)作为协同配体,钐(Sm3+)作为中心离子,制备了一系列新型的含羧基聚芳醚酮-钐配位聚合物(PEK-Sm3+-Phen).通过红外光谱和紫外-可见吸收光谱分析表明钐离子同时与高分子配体和小分子配体发生了配位,且由X-射线衍射分析证实钐离子通过配位的方式能够均匀地分布于配位聚合物体系中.采用荧光激发和发射光谱对制备的配位聚合物荧光性能进行了研究,结果表明这些配位聚合物在紫外光激发下均能够发射出较强的Sm3+的特征荧光,且因刚性PEK高分子链的引入配位体系的结构更加稳定,并使Sm3+配位环境的对称性降低,从而其荧光强度远高于相应的小分子配合物.同时讨论了不同高分子配体对配位聚合物荧光强度的影响,带有较多烷基取代基的PEK-1使PEK-1-Sm3+-Phen显示出最高的荧光强度.进一步研究了PEK-1-Sm3+-Phen的荧光发射强度与Sm3+含量之间的关系,其荧光强度随着Sm3+含量的增加而逐渐增大,当Sm3+的含量达到15.73wt%时,荧光强度出现最大值.(本文来源于《高分子学报》期刊2010年05期)

李静,余雯雯,钟鸣,高华华,刘方[10](2009)在《含羧基侧基聚芳醚酮树脂的合成与表征》一文中研究指出以偏苯叁甲酸酐酰氯(TAAC)、1,4-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯(p-EKKE)为单体,无水AlCl3、二氯乙烷(DCE)及N-甲基吡咯烷酮(NMP)为催化溶剂体系,通过低温溶液缩聚合成了含羧基侧基的聚芳醚酮酮醚酮酮(PEKKEKK-A)树脂。用红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振(1H-NMR)、广角X射线衍射(WAXD)、热失重(TGA)、差热示差扫描(DSC)等技术对聚合物的结构与性能进行了表征,测定了聚合物的对数比浓黏度、酸值及溶解性能。结果表明:非晶聚集态PEKKEKK-A树脂具有较高的玻璃化转变温度和热分解温度及优良的耐化学腐蚀性。(本文来源于《功能高分子学报》期刊2009年02期)

羧基侧基论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

聚芳醚腈(PEN)作为一类综合性能优异的新型热塑性特种工程塑料,具有耐高温、高机械强度、耐化学腐蚀、抗蠕变性和阻燃性良好等优良特性,在航空航天、轨道交通、汽车制造、机械工业等领域具有广阔的应用前景。然而大量研究表明,全芳环刚性结构的聚芳醚腈具有很高的熔融温度,并且不溶于绝大多数有机溶剂,这些缺陷限制了聚芳醚腈的合成、加工及应用。另一方面,随着电子信息技术的发展,需要综合性能更加优异、功能多样化的功能性高分子材料。除了常规性能之外,还要求高分子材料具备特殊的光、电、磁等功能。因此,为满足社会进步和科技发展的需求,需要通过分子设计对聚芳醚腈进行改性研究,使其既能保持高耐热性和高力学强度,同时又具有良好的溶解性以及多样的功能特性,这对于发挥聚芳醚腈固有优势并拓宽其应用领域具有重要的意义。而通过共聚的方法将特殊功能基团引入到聚合物中来实现高性能聚芳醚腈的功能化不失为一种有效的途径。本论文将扭曲非共平面且含羧基侧基的酚酞啉结构引入到聚芳醚腈主链中,合成了一系列新型含羧基侧基聚芳醚腈(CPEN)高性能聚合物,系统性的研究了其结构与性能关系,发现CPEN是一类集高性能工程塑料、荧光功能高分子和反应性高分子于一身的特种聚合物。同时利用其羧基功能侧基的反应活性,实现了聚芳醚腈荧光功能材料和介电功能材料的开发及应用。首先,从分子设计角度出发,以酚酞啉和2,6-二氯苯甲腈以及间苯二酚、对苯二酚、双酚A、酚酞四种常见双酚单体为主要原料,通过亲核芳香取代逐步聚合反应,成功将含羧基侧基、扭曲非共平面的酚酞啉结构单元引入到聚芳醚腈主链中,获得了一系列不同结构的新型CPEN共聚物。通过红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)验证了聚合物的结构与分子设计相符,并通过XRD证实了该系列聚合物均为无定形结构。性能测试结果表明CPEN在极性有机溶剂中具有良好的溶解性,同时具有高的玻璃化转变温度(Tg=195~251℃)、优异的热稳定性和热氧稳定性以及较高的力学强度(83.1~104.7 MPa)。实验发现该系列CPEN在280~330 nm紫外光区具有强吸收,并具有在紫外激发下发出蓝色荧光的功能特性。此外,通过综合比较得出酚酞啉和酚酞共聚型CPEN具有最优的综合性能。为了探讨羧基含量对CPEN性能的影响,通过调节酚酞啉和酚酞的配比合成了一系列不同羧基含量的聚芳醚腈,并通过FTIR和1H NMR证实了聚合物的结构与分子设计一致。随着聚合物中羧基含量的增加,其在四氢呋喃中的溶解性也逐步提高,其Tg和热稳定性都呈逐渐小幅下降的趋势。不过所有聚合物依然具有高的Tg(237~260℃)和好的热稳定性以及热氧稳定性,其在氮气和空气气氛下的热失重5%温度(T5%)分别为408~479℃和403~482℃。当羧基含量不高于50%时,羧基对聚合物拉伸强度影响很小,均在104 MPa左右,随着羧基含量的继续增加,拉伸强度呈下降趋势。考虑到高羧基含量有利于功能材料的开发,因此羧基含量为50%的CPEN共聚物为最佳选择。然后,围绕CPEN进行了荧光功能材料的开发。先采用稀土填充法制备了CPEN/Eu2O3填充型荧光复合材料,实验发现随着Eu2O3填充含量的增加,复合材料的可见光透光率大幅下降,且由于荧光浓度猝灭效应,Eu2O3填充含量高于临界浓度(3~4 wt%)后,复合材料的荧光强度也大幅下降。因此稀土填充法难以制备高透明、高稀土含量的荧光复合材料。进而利用羧基的化学配位活性,以CPEN作为大分子配体,Eu3+和Tb3+(Re3+)作为稀土发光中心,采用配合法制备了CPEN/Re3+配合型荧光复合材料,并通过FTIR、DSC和TGA等手段验证了Re3+与CPEN的羧基侧基成功形成配位体系。然后通过调控Eu3+和Tb3+的配比,实现了CPEN/Re3+配合型荧光复合材料的发光颜色可调可控。五种CPEN/Re3+配合型荧光复合材料分别发出绿色、黄绿色、黄色、橙色和红色的荧光,且都具有优异的力学性能、透明性及柔韧性,在挠性显示器、有机发光器件等方面具有潜在的应用前景。最后,将CPEN作为表面接枝处理剂,通过旋转物理包覆结合热处理化学接枝的方法实现了CPEN对纳米钛酸钡(BT)的可控表面接枝。FTIR、TEM和TGA结果显示羧基侧基以单齿配位的方式化学接枝在BT表面,并且其表面接枝量粗略可控。表面接枝后的纳米钛酸钡(CPEN-g-BT)呈现出类似高分子的玻璃化转变特性,且在极性有机溶剂中具有非常好的溶解性和分散稳定性。由此,以CPEN-g-BT作为纳米填料,制备了PEN/CPEN-g-BT介电复合材料。实验发现CPEN-g-BT与PEN基体具有良好的相容性并保持均匀分散性。1 kHz频率下,40 wt%CPEN-g-BT含量复合材料的介电常数相比PEN基体提高了2倍,达到了13,介电损耗也低至0.023。其T5%超过480℃,力学强度达到72 MPa以上,且具有非常好的柔韧性和可缠绕性。因此,在有机薄膜电容器、挠性电子器件等领域具有潜在的应用前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

羧基侧基论文参考文献

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羧基侧基论文-罗世文
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