新型N-P協(xié)同本質(zhì)阻燃聚芳醚砜的合成與表征.pdf

1、隨著高分子材料工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，其用途已滲透到國民經(jīng)濟(jì)各部門以及人民生活的各個領(lǐng)域，已和鋼鐵、木材、水泥并列為四大支柱材料。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和中國的國際化發(fā)展，對于具有高耐熱性和阻燃性高分子材料的需求也越來越迫切。因此，本論文合成了兩個系列含氮磷結(jié)構(gòu)的聚芳醚耐熱高分子材料，并對其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征。
　　 研究了含氮單體DHPZ和含磷單體DOPO-PhOH、DOPO-BQ的簡易制備方法，并對含磷單體的重結(jié)晶方法進(jìn)行了改進(jìn)，

2、得到純度達(dá)到聚合要求的產(chǎn)品。含氮單體和含磷單體具有活性類雙酚單體的特殊性質(zhì)，與活性二氟單體反應(yīng)，合成了兩個系列具有氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)和磷芳環(huán)結(jié)構(gòu)的N-P 聚芳醚砜，并對聚合反應(yīng)條件作了簡單的分析。在高分子鏈中引入了DOPO大側(cè)基和DHPZ 雜環(huán)非平面結(jié)構(gòu)，阻礙了分子鏈的運(yùn)動，降低了聚合物的規(guī)整性，從而導(dǎo)致了聚芳醚砜溶解度較好；聚芳醚砜都易溶于極性非質(zhì)子溶劑，如DMSO、NMP、DMAc等，也可溶于非極性質(zhì)子溶劑中，如氯仿中。聚芳醚砜的黏度和分子

3、量都較高，并且由于DHPZ中的OH和NH的活性較含磷單體中OH的活性要高，易于與二氯單體發(fā)生反應(yīng)，隨著DHPZ/DOPO-PhOH和DHPZ/DOPO-BQ 比例的增加聚芳醚砜的分子量和黏度也依次遞增。
　　 通過紅外、凝膠色譜和核磁對所得到的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，確定了聚合物的結(jié)構(gòu)，證明了縮合反應(yīng)的成功發(fā)生；然后用DSC和TGA 對聚芳醚砜進(jìn)行了熱性能研究。通過分析結(jié)果可以得知，所得聚芳醚砜具有良好的熱穩(wěn)定性。含磷單體為DOPO

4、-BQ系列聚芳醚砜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到236-273 ℃，氮?dú)夥諊?，初始分解溫度超過420 ℃，失重50％溫度在649-885 ℃，固體殘留量也有了很大的提高，970 ℃下固體殘留量38.1-46.6％；含磷單體為DOPO-PhOH系列的聚芳醚砜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到206-276℃，氮?dú)夥諊?，初始分解溫度都超過467 ℃，失重50％的溫度在785-971 ℃，1000 ℃
　　 下固體殘留量在42-56％。尤其是聚合物PES

5、46，空氣氛圍下,800 ℃下的殘留量甚至較聚合物PES-P的高出30％，1000 ℃下的固體殘?zhí)柯室策_(dá)到4.4％。
　　 含氮單體受熱分解產(chǎn)生的氣體與含磷化合物在聚合物表面形成一層泡沫狀保護(hù)膜，起到隔熱隔氧的作用，降低聚合物的降解速率。同時，磷在體系中的存在明顯的促進(jìn)了聚合物的成炭，并且在凝聚相和氣相中都起到了很好的阻燃效果。氮磷在聚合物中可以很好的起到協(xié)同作用，有效地提高了聚合物的熱穩(wěn)定性和殘?zhí)柯?，表明所合成的聚合物可以作?/p>