間苯撐硫醚-對(duì)苯撐硫醚共聚物的合成及性能研究.pdf

1、聚苯硫醚(PPS)是聚芳硫醚中發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的樹(shù)脂品種，以其優(yōu)異的阻燃性以及優(yōu)良的電性能等而得到廣泛的應(yīng)用。間苯撐硫醚-對(duì)苯撐硫醚共聚物(m-p-PPS)作為聚苯硫醚的主鏈結(jié)構(gòu)改性材料，由于分子鏈結(jié)構(gòu)中引入了間苯結(jié)構(gòu)單元，分子鏈的柔性增強(qiáng)，從而彌補(bǔ)了聚苯硫醚韌性差、脆性大、難溶等缺點(diǎn)。
　　本論文采用常壓硫化鈉法，研究了間苯撐硫醚-對(duì)苯撐硫醚共聚物(m-p-PPS)的合成方法。以間苯結(jié)構(gòu)含量為30％的m-p-PPS-30為

2、基準(zhǔn)，從溶劑的選擇、原料配比以及反應(yīng)時(shí)間和溫度等工藝條件對(duì)合成工藝進(jìn)行詳細(xì)探討，獲得了合成m-p-PPS的最佳條件。并由最佳條件制備得到了間苯結(jié)構(gòu)含量為10％～50％的一系列聚合物。通過(guò)紅外光譜(IR)和X射線粉末衍射法(XRD)分別表征其鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，用凝膠滲透色譜(GPC)研究其分子量，結(jié)果表明:共聚物為線型結(jié)構(gòu)、部分結(jié)晶，隨著間苯結(jié)構(gòu)含量的增加，共聚物的結(jié)晶能力減弱，分子量降低。
　　采用差示掃描量熱分析(DSC)、熱

3、重分析(TGA)等方法研究了系列m-p-PPS共聚物的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:隨著間苯結(jié)構(gòu)含量的增加，玻璃化溫度、熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性降低。采用TGA熱分析方法重點(diǎn)研究了間苯結(jié)構(gòu)含量為10％時(shí)共聚物(m-p-PPS-10)的熱分解動(dòng)力學(xué)。分別用微分法和積分法計(jì)算獲得其熱分解活化能，確定其熱降解動(dòng)力學(xué)模型為Dn型。
　　采用DSC熱分析方法研究了m-p-PPS-10共聚物的等溫熔融結(jié)晶行為和非等溫熔融結(jié)晶行為，其熔融等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)用Avram

4、i方程能夠較好的描述，獲得了Avrami指數(shù)n、結(jié)晶速率常數(shù)K、結(jié)晶半時(shí)間等動(dòng)力學(xué)參數(shù);其熔融非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)用Jeziorny方程和Ozawa方程能夠較好的描述，用Avrami-Ozawa聯(lián)合方程得到了具有物理意義的動(dòng)力學(xué)參數(shù)F(T)，并用Arrhenius方程和Kissinger方法分別計(jì)算出等溫結(jié)晶活化能和非等溫結(jié)晶活化能為192.59kJ/mol和196.35kJ/mol。
　　最后研究了m-p-PPS的溶解性能。根據(jù)Sm

5、all方法估算出系列m-p-PPS的溶度參數(shù)，探索了常溫下系列m-p-PPS在幾種單一溶劑和混合溶劑中的溶解性。結(jié)果表明:隨間苯結(jié)構(gòu)含量的增加，溶度參數(shù)降低，溶解性能增強(qiáng)。
　　在聚苯硫醚結(jié)構(gòu)中引入間苯結(jié)構(gòu)單元后，聚合物的熱穩(wěn)定性、玻璃化溫度、熔點(diǎn)、分子量、結(jié)晶能力等均隨間苯結(jié)構(gòu)單元含量的增加而降低，但其溶解性能隨間苯結(jié)構(gòu)含量的增加而增強(qiáng)，在室溫或略高于室溫可以溶于一些普通的有機(jī)試劑，如四氫呋喃、氯仿、甲苯等，有望在薄膜和纖維方面