高分子量聚苯醚硫醚的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、聚芳硫醚和聚芳醚都是性能優(yōu)異的高分子材料，為了滿足不同的應(yīng)用要求，人們一直在進(jìn)行改性研究，其中結(jié)構(gòu)改性為主要研究?jī)?nèi)容之一。由于聚芳硫醚和聚芳醚兩者結(jié)構(gòu)極為相近，且硫原子和氧原子是同族元素，化學(xué)性質(zhì)相似，能否將兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)改變聚合物主鏈，形成新型聚合物，以此來(lái)達(dá)到改善材料的性能是一項(xiàng)很有意義的工作。為此本論文以4，4’-二羥基二苯硫醚(DHPS)和4，4’-二氯二苯硫醚(DCPS)為反應(yīng)單體，開(kāi)展了高分子量聚苯醚硫醚(PPSE

2、)的合成、結(jié)構(gòu)表征、性能研究，得到如下研究結(jié)果： 1、對(duì)常壓和加壓條件下聚苯醚硫醚的合成條件進(jìn)行了研究，成功地合成了具有較高分子量的聚苯醚硫醚。 2、常壓下的合成研究表明：以酰胺類(lèi)物質(zhì)為反應(yīng)介質(zhì)，固體NaOn為成鹽劑，苯甲酸鈉為催化劑，所得產(chǎn)物以六甲基磷酰三胺(HMPA)介質(zhì)中合成產(chǎn)物的粘度最大，達(dá)0.159dL/g；而以二苯砜為溶劑，所得聚合物存在支化現(xiàn)象。 3、加壓條件下的合成研究結(jié)果顯示，以N，-甲基吡咯烷

3、酮(NMP)為反應(yīng)介質(zhì)，固體NaOH為成鹽劑，影響聚合物分子量的主次因素為：反應(yīng)溫度≈catalyst 2A用量>反應(yīng)時(shí)間>苯甲酸鈉的用量>溶劑用量。最佳反應(yīng)條件為：DCPS/DHPS的摩爾配比為0.98：1，溶劑、苯甲酸鈉、catalyst 2A與DHPS單體摩爾數(shù)之比分別為0.78、1.0％、0.17，于高壓反應(yīng)釜中180℃反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物粘度可達(dá)0.548dL/g。 4、元素分析、紅外光譜以及核磁共振法分析表明，合成的

4、PPSE為線形高分子量樹(shù)脂。 5、X射線衍射分析表明，PPSE為結(jié)晶性的聚合物，結(jié)晶度可達(dá)65.8％，晶體結(jié)構(gòu)與聚苯硫醚(PPS)相似，屬斜方晶型，其晶胞參數(shù)(a=0.853nm，b=0.562nm，c=1.026nrn)，除a-軸與PPS的有略微差異外，其他兩軸均相同。 6、DSC分析結(jié)果也證實(shí)PPSE是一種半結(jié)晶性聚合物，Tm為252.3℃、Tmc為223.7℃，且即使經(jīng)液氮淬火處理后的聚合物也未觀察到明顯的玻璃化轉(zhuǎn)

5、變溫度；經(jīng)300℃退火處理后，聚合物的升溫曲線仍保留有一個(gè)熔融峰和一個(gè)小的肩峰，肩峰的出現(xiàn)可能是由于隨著溫度的升高PPSE伴有晶型轉(zhuǎn)變所致。 7、TG分析表明，PPSE具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，在氮?dú)夂涂諝庵械钠鹗挤纸鉁囟确謩e為412.3℃和389.6℃。但PPSE在氮?dú)庵袨閮刹绞е剡^(guò)程，700℃時(shí)的失重率為45％左右，而在空氣中為三步失重過(guò)程，700℃時(shí)失重率接近100％。 8、熱分解動(dòng)力學(xué)研究顯示，PPSE的熱分解遵從一級(jí)