含缩醛结构可降解耐热型高分子材料合成与性能研究

发布时间：2020-10-23 03:40

　　 本实验合成了具有降解性能和耐热性的高分子材料聚酰亚胺和聚醚砜,芳香族聚酰亚胺(PIs)具有良好的机械性能、优异的热稳定性、较高的玻璃化转变温度和良好的耐有机溶剂性能,是最重要的高性能材料之一。但是其在大多数有机溶剂中的低溶解度使得PI材料加工困难,所以PI在一些领域的应用被限制。本实验通过以下结构修饰来达到想要的效果:将可以提高热稳定性能的三芳基咪唑基团引入到主链上,并且采用共混缩聚的方法制备聚合物以维持热性能,通过引入不共面的螺环缩醛结构,使得聚酰亚胺在酸性条件下可降解,扩大了聚酰亚胺在环保材料方面的应用。首先,我们以苯偶酰为原料与2-氯-5-硝基苯甲醛反应,合成出2-(2-氯-5-硝基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑(DPI),然后以对羟基苯甲醛和廉价易得的季戊四醇发生羟醛缩合反应,得到2,4,8,10-四氧基-3,9-二-(4-羟基苯基)螺[5.5]十一烷(PHOD)。DPI和PHOD在碳酸钾催化下发生亲核取代反应,得到一种即含缩醛又含咪唑的二硝基2,4,8,10-四氧基-3,9-二[4-硝基-2-(4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯氧基]螺[5.5]十一烷(BNDPIOD)。并将其还原得到二胺2,4,8,10-四氧基-3,9-二[4-氨基-2-(4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯氧基]螺[5.5]十一烷(BADPIOD)。将BADPIOD以不同的比例掺杂到ODA中,然后与ODPA混合,以除水DMAc为溶剂,应用两步法进行缩聚并制得薄膜。第二,我们将之前制备的含螺环缩醛结构二酚作为原料,通过与4,4二氯二苯砜反应制得一种特种工程塑料聚醚砜。由于缩醛的引入,使得该改性聚醚砜对酸敏感,可以在酸性条件下降解。第三,将实验室之前已经制备的二胺1,1-双[4-(-氨基吡啶氧基)苯基]环己烷(BAPCH)分别与实验室常用的四种二酐ODPA,6FDA,BPDA,BTDA进行缩聚反应,并对后续制备的薄膜进行试验测量,得到薄膜材料的热力学性能有所提升,光学透过性也比较优异。这是因为吡啶结构的加入引起的,与此同时六元环还会影响分子链的紧密堆积,使得薄膜的溶解性能也提高了。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ317
【部分图文】：

PI的结构式

图 1.2 一步合成法聚酰亚胺最为成熟的方法是两步法，合成流程如图 1.3 所示，质子溶剂中在搅拌条件下加入等摩尔质量的二胺与二酐单体触发生了一个逐渐聚合的反应，得到一种透明或者淡黄色有

图1.3两步合成法
【参考文献】

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本文编号：2852505