基于邻-(间-三苯基)对苯二甲酰氯与间-(间-三苯基)间苯二甲酰氯大侧基单体的新型聚芳酰胺的合成与表征

摘要

芳香族聚芳酰胺是一类具有战略意义的高性能材料,其由于具备优异的热稳定性能、阻燃性能、化学稳定性、机械性能等特点而受到广泛关注,被应用于军事、交通等诸多领域中.然而由于分子间氢键的强烈相互作用,聚合物一般只溶解于浓硫酸等少数溶剂中,并且可以形成溶致液晶相.然而浓硫酸具有腐蚀性,并且是酸雨的主要产生者,这给聚合物加工应用造成一定的限制. 本文设计合成了两种大侧基单体，邻-(间-三苯基)对苯二甲酰氯(TPH1-COC1)与间-(间-三苯基)间苯二甲酰氯(TPH2-COCl)，将它们分别与对苯二胺聚合或者与对苯二胺、对苯二甲酰氯共聚制备新型芳香族聚酰胺。单体以及聚合物的结构通过核磁氢谱以及凝胶渗透色谱进行表征。对于TPH1类聚合物，当大侧基单体比例为70%及以上，对于TPH2类聚合物，当大侧基单体比例为50%及以上时，所得聚合物可以溶解在一种或多种有机溶剂中。TPH2类聚合物具有更好的溶解性。两类聚合物都具有非常好的热稳定性，5%热失重温度接近500℃。对于TPH2类聚合物，当大侧基单体比例在60%及以上时，链段运动能力相对较强，可以观察到玻璃化转变过程。大部分聚合物均可以通过偏光显微镜的表征观察到双折射，表现出溶致液晶的性质，并且溶致液晶性受聚合物结构、分子量以及浓度影响。