聚芳醚腈砜共聚物合成与性能研究
发布时间：2021-10-13 01:01
作为一类重要的特种高分子材料,共聚聚芳醚因具有优异的综合性能,在航空航天、船舶舰艇、电子电气、机械化工、轨道交通等军事国防及民用高新技术领域已获得应用。作为结构材料使用的共聚聚芳醚,具有突出的力学性质与耐热性能,但其加工难度较大,成本较高,目前主要应用在高端制造业领域。开展该类高性能高分子材料的结构与性能研究,特别是拓展其作为特种功能高分子材料的应用范围,进一步提升其附加值,对促进共聚聚芳醚的可持续性发展具有重要的现实意义。聚芳醚腈（PEN）和聚芳醚砜（PES）是两种典型的聚芳醚特种高分子,本文围绕聚芳醚腈砜共聚物（PENS）的结构与性能关系,首先合成无规共聚聚芳醚腈砜,确定了共聚物合成工艺;然后,通过分子设计进一步合成了两亲性嵌段共聚聚芳醚腈砜（amPENS）,并建立了以嵌段共聚物为原料制备本征荧光聚合物微球的实验方法;最后,通过稀土离子配位获得具有多波段荧光发射性质的交联型荧光聚合物微球,为聚芳醚腈砜荧光高分子在生物检测与光学防伪中的应用奠定基础。具体研究内容如下:（1）以2,6-二氯苯甲腈,4,4’-二氯二苯砜和双酚A为原料,通过亲核取代反应合成了一系列氰基与砜基不同比例的聚芳醚...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚芳醚腈的通用结构式
第一章绪论3不同状态下荧光性能，对拓展其在荧光功能材料领域的应用具有重要意义。（a）（b）图1-2聚芳醚腈在紫外灯下的荧光图片[4]。（a）溶液；（b）薄膜聚芳醚腈作为荧光材料的研究尚处于起步阶段。电子科技大学的唐海龙[4]通过将不同的双酚单体与酚酞啉共聚制备得到一系列的荧光性聚芳醚腈，并证明该系列聚芳醚腈由于结构中存在的大量苯环导致在280-330nm范围内具有强烈的紫外吸收，并在365nm激发光作用下其在415-428nm的蓝光波段具有荧光发射。王盼[16]继续采用酚酞啉与2,6-二氯苯甲腈缩聚合成聚芳醚腈，对其进行了更细致的研究，通过改变不同条件的研究发现，该类型的聚芳醚腈的荧光性能受到有机溶剂、pH值、浓度、分子量等的影响，如随着pH值增大，荧光增强并且荧光发射峰蓝移；在较低浓度0.05-10mg/mL时，分子量越高，荧光越强。此外，李枫[17]在与聚芳醚腈具有相似结构的聚芳醚酮中引入四苯乙烯基团制备得到具有聚集诱导发光效应的两亲性聚芳醚酮共聚物，并在一定条件下使其自组装得到一系列球形胶束，研究表明该球形胶束具有较强的荧光强度和较长的荧光寿命。王海君[18]则制备得到了含均三嗪结构聚芳醚微球，同时证明其具有良好的热稳定性和光学性能。基于现有的研究，聚芳醚腈作为一种具有荧光性能的特种高分子材料进行开发具备以下优势：1）合成过程简单，无贵金属残留影响荧光性能；2）易于调整的分子结构，其荧光性能的调控只需要调节双酚单体的种类或是引入不同的功能基团即可实现；3）出色的耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射等性能，可以在苛刻的环境中使用；4）氰基的潜在交联性能，可与其他功能性材料复合得到更丰富的荧光性能；5）优秀的可加工性和稳定性，多种形态（如溶液、纤维和薄膜）下都具备荧光性能。1.2聚芳?
电子科技大学硕士学位论文41-3所示，其中Ar为二元酚，图中仅列出部分常见结构。其大分子主链上大量的砜基以及与之相连的苯环为刚性结构，从而使聚芳醚砜具有优异的化学稳定性、振动稳定性和机械强度[19]；同时柔性基团醚键又提供了良好的柔韧性和抗冲击性[20]。因此，聚芳醚砜作为又一种高性能（高玻璃化转变温度、耐酸碱、耐高温、高强度）特种高分子材料，广泛应用于涂料、气体分离膜、废水处理以及食品和饮料包装，还有汽车，航空航天，微电子和医疗应用等方面[21,22]。图1-3聚芳醚砜的通用结构式1.2.1聚芳醚砜研究进展聚芳醚砜是在1972年英国ICI公司首先开发的一种具备优异的综合性能的热塑性高分子材料。1981年以后，聚芳醚砜的生产量及品种迅速增加，主要生产厂家包括有英国ICI公司、德国BASF公司的ulfrason、美国3M公司的Astyel以及还包括日本公司的一些产品。进入19世纪80年代以来，聚芳醚砜已进入高速增长期，其应用领域仍在不断扩大。ICI公司的生产规模已从1981年的1000t/a扩大到1985年的2000t/a[23]。虽然聚芳醚砜在国外很早就被开发并投入工业化生产，但由于聚芳醚砜具有优异的性能并且具有军用价值，因此我国在聚芳醚砜的研究上被国外长期封锁。为了不受国外限制，满足我国军工和民用高新技术对高性能材料的需求，从20世纪70年代初开始，国内许多单位就开始采用不同的方法攻克聚芳醚砜的研究难题，主要包括单酚本体熔融聚合法（武汉大学）；单酚溶液脱盐法（复旦大学）；双酚溶液脱盐法（吉林大学和长春应用化学所）[24]，其中长春应用化学所和吉林大学的研究较为突出。从“七五”计划起步，到国家重点攻关计划和“863”计划中进行立项，再到“九五”末，吉林大学特种工程塑料研究中心已经逐步实现了聚芳醚砜树脂3
本文编号：3433652
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚芳醚腈的通用结构式
第一章绪论3不同状态下荧光性能，对拓展其在荧光功能材料领域的应用具有重要意义。（a）（b）图1-2聚芳醚腈在紫外灯下的荧光图片[4]。（a）溶液；（b）薄膜聚芳醚腈作为荧光材料的研究尚处于起步阶段。电子科技大学的唐海龙[4]通过将不同的双酚单体与酚酞啉共聚制备得到一系列的荧光性聚芳醚腈，并证明该系列聚芳醚腈由于结构中存在的大量苯环导致在280-330nm范围内具有强烈的紫外吸收，并在365nm激发光作用下其在415-428nm的蓝光波段具有荧光发射。王盼[16]继续采用酚酞啉与2,6-二氯苯甲腈缩聚合成聚芳醚腈，对其进行了更细致的研究，通过改变不同条件的研究发现，该类型的聚芳醚腈的荧光性能受到有机溶剂、pH值、浓度、分子量等的影响，如随着pH值增大，荧光增强并且荧光发射峰蓝移；在较低浓度0.05-10mg/mL时，分子量越高，荧光越强。此外，李枫[17]在与聚芳醚腈具有相似结构的聚芳醚酮中引入四苯乙烯基团制备得到具有聚集诱导发光效应的两亲性聚芳醚酮共聚物，并在一定条件下使其自组装得到一系列球形胶束，研究表明该球形胶束具有较强的荧光强度和较长的荧光寿命。王海君[18]则制备得到了含均三嗪结构聚芳醚微球，同时证明其具有良好的热稳定性和光学性能。基于现有的研究，聚芳醚腈作为一种具有荧光性能的特种高分子材料进行开发具备以下优势：1）合成过程简单，无贵金属残留影响荧光性能；2）易于调整的分子结构，其荧光性能的调控只需要调节双酚单体的种类或是引入不同的功能基团即可实现；3）出色的耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射等性能，可以在苛刻的环境中使用；4）氰基的潜在交联性能，可与其他功能性材料复合得到更丰富的荧光性能；5）优秀的可加工性和稳定性，多种形态（如溶液、纤维和薄膜）下都具备荧光性能。1.2聚芳?
电子科技大学硕士学位论文41-3所示，其中Ar为二元酚，图中仅列出部分常见结构。其大分子主链上大量的砜基以及与之相连的苯环为刚性结构，从而使聚芳醚砜具有优异的化学稳定性、振动稳定性和机械强度[19]；同时柔性基团醚键又提供了良好的柔韧性和抗冲击性[20]。因此，聚芳醚砜作为又一种高性能（高玻璃化转变温度、耐酸碱、耐高温、高强度）特种高分子材料，广泛应用于涂料、气体分离膜、废水处理以及食品和饮料包装，还有汽车，航空航天，微电子和医疗应用等方面[21,22]。图1-3聚芳醚砜的通用结构式1.2.1聚芳醚砜研究进展聚芳醚砜是在1972年英国ICI公司首先开发的一种具备优异的综合性能的热塑性高分子材料。1981年以后，聚芳醚砜的生产量及品种迅速增加，主要生产厂家包括有英国ICI公司、德国BASF公司的ulfrason、美国3M公司的Astyel以及还包括日本公司的一些产品。进入19世纪80年代以来，聚芳醚砜已进入高速增长期，其应用领域仍在不断扩大。ICI公司的生产规模已从1981年的1000t/a扩大到1985年的2000t/a[23]。虽然聚芳醚砜在国外很早就被开发并投入工业化生产，但由于聚芳醚砜具有优异的性能并且具有军用价值，因此我国在聚芳醚砜的研究上被国外长期封锁。为了不受国外限制，满足我国军工和民用高新技术对高性能材料的需求，从20世纪70年代初开始，国内许多单位就开始采用不同的方法攻克聚芳醚砜的研究难题，主要包括单酚本体熔融聚合法（武汉大学）；单酚溶液脱盐法（复旦大学）；双酚溶液脱盐法（吉林大学和长春应用化学所）[24]，其中长春应用化学所和吉林大学的研究较为突出。从“七五”计划起步，到国家重点攻关计划和“863”计划中进行立项，再到“九五”末，吉林大学特种工程塑料研究中心已经逐步实现了聚芳醚砜树脂3
本文编号：3433652
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