功能性取代聚乙炔的合成及其分離和氟離子檢測性能.pdf

1、具有優(yōu)異物理和化學性質的新材料開發(fā)促進了取代聚乙炔的設計和合成。在聚合物鏈上引入功能基團賦予其非線性光學、液晶、發(fā)光、螺旋手性和高氣體滲透性等性能。本論文中，合成了多種取代聚炔并研究了其氣體滲透和離子檢測性能，結果如下:
　　(1)含聯(lián)苯基聚炔的合成及其氣體滲透性能。合成了含取代聯(lián)苯及三甲基硅取代基的二芳基乙炔單體(1a-d)，并以TaCl5-n-Bu4Sn催化劑聚合得到聚合物(2a、2b和2d)。所得聚合物在甲苯、CHCl3及T

2、HF等常規(guī)有機溶劑中具有良好的溶解性。聚合物2a和2b以甲苯溶液澆鑄制備了均質膜，采用三氟乙酸對2a和2b進行去硅化反應，制備了不溶性膜3a和3b。熱重分析表明含有三甲基硅基團和去硅化的聚合物均具有高的熱穩(wěn)定性，其中聚合物2a在空氣中的熱失重起始溫度為340℃，2b、3a和3b更高達430℃。2a和2b的氧氣滲透系數(shù)(PO2)分別為99和160barrers，去硅化膜3a和3b的PO2分別下降至22和65barrers。聚合物膜的氧氣/

3、氮氣分離系數(shù)為2.4-3.3，并隨PO2的增加而減小。
　　(2)老化對PTMSDPA膜氣體滲透性能的影響。采用溶液澆鑄法制備了厚度為33-112μm的聚[1-（4-三甲基硅基）苯基-2-苯乙炔](PTMSDPA)膜，研究了膜厚度、儲存溫度和儲存氣氛對其氣體滲透性能的影響。結果表明，物理老化會導致PTMSDPA膜的氣體滲透系數(shù)下降，此過程可逆。升高儲存溫度，滲透系數(shù)的下降速率增大。氣體滲透系數(shù)的下降程度隨膜厚度的減小而增大。儲存氣

4、氛不影響聚合物膜的氣體滲透性能的變化。溶解度系數(shù)基本不變，擴散系數(shù)的下降導致氣體滲透系數(shù)下降。
　　(3)含有硼取代基的聚炔的合成及其離子檢測性能。合成了含二（2，4，6-三甲基苯基）硼基的苯乙炔單體，以Rh催化劑進行聚合反應。所得聚合物在甲苯、CH2Cl2和CHCl3中具有良好的溶解性。采用1H NMR，11B NMR譜圖及元素分析表征了單體和聚合物的結構。熱失重分析表明聚合物熱失重起始溫度高于聚苯乙炔，達到256℃。聚合物的熒