含芳酯侧基聚芳醚酮的合成与性能.pdfVIP

第 1期 高 分 子 学 报 NO．1 2011年 1月 ACTA P0LYMERICA SINICA Jan．，2011 含芳酯侧基聚芳醚酮的合成与性能 宋 垮 余雯雯 钟 鸣 祝志芳 易志群 宋才生 (南 昌航空大学材料科学与工程学院 南昌 330063) (江西师范大学化学化工学院 南昌 330022) 摘 要 以偏苯三 甲酸酐酰氯 (TMAc)，对苯二 甲酰氯 (TPC)，1，4-二 (4一苯 氧基苯 甲酰基 )苯 (P-EKKE)为单 体 ，采用亲电溶液共缩聚，通过改变 TMAc、TPC的摩尔 比，制备 了系列含羧基侧基的聚芳醚酮树脂 (PEK—A)． 在对 甲苯磺酸催化下与苯酚进行酯化反应合成 了系列主链带芳酯侧基的聚芳醚酮树脂 (PEK．CO0．Ar)．用红 外光谱 (FTIR)，广角 x射线衍射 (WAXD)，热失重 (TGA)，示差量热扫描 (DSC)等技术对聚合物 的结构和性 能进行表征 ，考察 了聚合物 的溶解性能．结果表 明，随着主链中芳酯侧基 比例 的增加 ，聚合物的 提高(195～ 219~C)，而 降低 ．当TPC／TMAc摩尔 比小于 1：1时，树脂呈非晶态结构，当TPC／TMAc摩尔比为50／50和 60／40时，树脂经等温结晶后 ，具有优 良的机械力学性能． 关键词 聚芳醚酮 ，芳酯 ，侧基 ，合成与性能 聚芳醚酮 (PEK)是一类高性 能特种工程塑 成了系列主链带不同比例芳酯侧基的聚芳醚酮树 料 ，具有优异的力学性能、电性能和耐化学腐蚀性 脂 (PEK—CO0一Ar)．用 FTIR，WAXD，TGA，DSC等 等 ，特别适合作高性能复合材料的基体树脂、绝缘 技术对聚合物的结构与性能进行 了表征 ，测定了 材料 、结构材料等 ，已被广泛用于航空、电子及核 聚合物的对数 比浓黏度和溶解性能．研究结果表 工业等高科技领域 ¨“．提高PEK的玻璃化转变 明，含芳酯侧基聚芳醚酮树脂具有较高的玻璃化 温度 (T)，适度降低熔融温度 ( )以改善其熔融 转变温度 (T =195～219℃)和 良好 的热稳定性 加工性 能成为近 年来 PEK改性 的主要 目的之 (T =416～447℃)；共 聚物溶解性 能得到改 一 ． 在分子 主链 中引入扭 曲的间位苯 基、非平 善 ，室温下除能溶于浓硫酸、二氯乙酸外还可以溶 面结构单元 以及在主链芳环上引入侧基可用来提 解在 Ⅳ．甲基吡咯烷酮 (NMP)，加热下能在 Ⅳ，Ⅳ一 高 ，降低 。．同时为了进一步提高树脂的 二 甲基 甲酰胺 (DMF)、Ⅳ，Ⅳ一二 甲基 乙酰胺 冲击韧性及机械力学性能，通过改变主链醚酮键 (DMAc)和二 甲基亚砜 (DMSO)等极性溶剂中溶 及间、对位苯基的比例，主链中引入半柔性基团等 胀或溶解；树脂经熔融牵伸等温结 晶后拉伸强度 研究工作也十分活跃 J．Zolotakhin 等 以4，4一 和弹性模量显著提高． 二苯氧基二苯酮和偏苯三 甲酸酐酰氯 (TMAc)为 1 实验部分 单体，合成了带羧基侧基的聚芳醚酮醚酮酮 ，但羧 基受热易降解 ；Wang 等将主链带甲基的聚醚醚 1．1 主要原料 酮 (PEEK)通过溴代、水解、次氯酸钠氧化、与醇 NMP，天津市福晨化学试剂厂 ，重蒸后加0．5 反应合成了含脂肪酯侧基的聚醚醚酮 ，但热稳定 nm分子筛干燥 ；1，2-二氯乙烷 (DCE)，工业品，重 性差 ，且合成工艺较为复杂．考虑到芳