含氟杂萘联苯型聚醚酰亚胺共聚物的合成水
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研究与开发 合成树脂及塑料, , :含氟杂萘联苯型聚醚酰亚胺
共聚物的合成水
王锦艳 肖树德 蹇锡高
大连理工大学高分子材料系,精细化工国家重点实验室,大连,
摘 要: , 双 , 二羧酸六氟丙烷二酐和一氨基苯基一 一【 一 一氨基苯氧基 苯基卜 , 二氮杂萘一
一酮分别与 . 二氨基二苯醚、 , 二氨基二苯砜在间甲酚中进行“一步法”溶液共聚合,制备了 种共聚聚醚
酰亚胺。通过差示扫描量热法、热失重.傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对聚合物进行了表征。聚合物具有优异
的耐热性能,玻璃化转变温度高于?,热失重温度高于?。同时,聚合物在常用非质子有机极性溶剂中具有
优良的溶解性能。
关键词: 聚醚酰亚胺 一步法 二氮杂萘酮 耐热性能 溶解性
生产.经 .分子筛干燥后减压蒸馏,取
聚酰亚胺是一类重要的功能性高分子材料, . 、【时的馏分。
综合性能优异,在很多领域里都有重要的应用。
. 测试方法
含六氟异丙基结构的聚醚酰亚胺不仅具有一般聚
醚酰亚胺的特点,而且其结构中的氟原子更使其 核磁共振氢谱? :采用美国
公司生产的核磁共振仪,
具有很多特殊的性能.广泛用作膜分离材料、光波
溶剂为。
导材料等 。异丙基是一个柔性结构,它的引入
使溶解性能大大改善,但是却使耐热性降低。这使 差示扫描量热法 :聚合物的玻璃化转
变温度由美国公司生产的得此类聚合物的应用受到一定的限制。 差示扫描量热仪在升温速度/ 、氮气
为了提高聚醚酰亚胺的耐热性能,同时保持
聚合物良好的溶解性 。采用含有二氮杂萘酮联苯 保护下测定。
热失重:聚合物的热失重温度 采用
结构的二胺单体 一 一氨基苯基一 一『 一 一氨基
苯氧基苯基 , 一二氮杂萘一 一酮 ? 美国?公司生产的? 热
作为共聚单体.合成了 种含有六氟异丙基结构 分析仪在升温速度/ 、氮气保护
的种聚醚酰亚胺,并对聚合物进行了表征。 下测定。采用失重 %时的起始温度。
傅里叶变换红外光谱 :在美国实验部分
公司生产的 一型红外光谱仪上,采
. 原料 用 涂膜法测试。 ?,自制; , 一双 , 一二羧酸六
收稿日期: ? ?
氟丙烷二酐,聚合级,北京百灵威化学技
修改稿收到日期: 一 一术有限公司生产。 , 一二氨基二苯醚 , 作者简介: 王锦艳 。女,年生, 年毕业于大连
化学纯, %; , 一二氨基二苯砜 ,化学
理工大学获材料学 高分子材料 工学博士学位.从事高
纯, %,皆由上海试剂三厂生产。异喹啉,化学
性能高分子材料的合成与应用研究。
纯,北京化工厂生产。以上试剂均未进行处理.直
国家自然科学基金资助项目 . 。
接使用。间甲酚,中国医药集团上海化学试剂公司 十 通讯联系
人。 ? : . . . 。维普资讯 ////. 合 成 树 脂 及 塑 料 年第 卷 聚合物用以下方法精制处理:将干燥的聚合
特性粘数 :在?下,由乌式粘度计于
物溶于适量 ,在大量乙醇中沉降,过滤后在
?一甲基吡咯烷酮 溶液中以四点法测定。
真空烘箱中于?干燥。“一步法”合成聚醚酰亚胺
在装有氮气导人管、机械搅拌器和分水器的三口圆底烧瓶中加入 . 、 结
果与讨论 ? . .然后加入. 或 . 聚醚酰亚胺的合成及溶解性 对于可溶性的聚醚酰亚胺来说,“一步法”是 . .再加入溶剂间甲酚 ,搅拌
至溶
非常方便的合成方法。共聚合反应如图 所示,实
解.向体系中加入几滴异喹啉作为催化剂。将体
系升温至 ?,保持 .然后逐渐升温至 验采用间甲酚作为聚合溶剂,同时还作为带水剂,
在高温下通过排出间甲酚和水的共沸物,除去反
?。在内从体系中蒸出间甲酚,继续反
应中产生的少量水。聚合过程大致可以分为 个
应。最后将烧瓶中的粘稠溶液在乙醇
阶段:低温 ? 下生成聚酰胺酸,然后高温
中沉降,得到白色线团状聚合物// ?或 / ?。聚合物 ? 下进行酰亚胺化。但是这 个阶段并没
在索氏提取器中用甲醇洗 后烘干。 有明显的界线。.一一 一 一
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心
图 聚醚酰亚胺的合成.
聚合物中的二氮杂萘酮和六氟异丙基结构, 热等级非常高,这主要归因于 ?中的杂
萘联苯结构。同时,含有砜基的聚合物较含有醚键
以及中的醚键和中的砜基的存在是聚
合物具有良好溶解性的主要原因。合成的 种 的聚合物具有更高的耐热等级。
共聚物// ?和// 此类聚合物不仅具有优良的溶解性能.还具有 ?均能溶于
氯仿、?,?一二甲基乙酰胺、 优异的耐热性能,这是常规聚合物所不能兼顾的。 ?,?一二甲基甲酰胺 、二甲基亚砜、、 , . , . 聚合物的波谱学表征
一四氯乙烷和吡啶。良好的溶解性使聚合物具有 在 中测定聚合物的? ?谱
图见图
较好的加工性能,可以通过溶液涂膜等方法制备
。由于 种聚合物的共聚单体和的结
聚合物膜,同时也扩大了材料的使用范围。
构相似,因此? ?谱图中质子的化学位移和
. 聚合物的『 及耐热性能
共振峰的峰型都很接近。
测定?下 种聚合物溶液的 分
在 ,中测定聚合物的核磁共振氟谱。
另 是: / ?为 ./ ./// ?和 // ? / ?为 . / 。相同的反应条件 中的一 的
共振峰分别出现在.和
下, 的差别反映出共聚单体和聚合. 处,化学位移值非常接近。 活性的不同。
由聚合物的 溶液涂膜,测定聊 谱
由和 测定的聚合物的热性能数据
图。在聚合物 / ?的聊 谱
如 : // ?的 为. ?.
图中, 和 处有伸缩振动峰.
为 ?; // ?的 ,为 和 处有环呼吸振动峰.? . ?, 为?。可以看出, 种
聚合物的耐
处有 ? ? 的伸缩振动峰,酰亚胺环的 ?
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