新型氮杂环聚醚腈砜酮耐高温胶黏剂的研究

摘要

含芳杂环的高分子聚合物具有优异的热稳定性、化学稳定性，广泛用于耐高温胶黏剂。传统耐高温胶黏剂的组分一般含有很多助剂，如固化剂、填料、促进剂等，不仅使生产繁琐也造成经济成本的提高。本文设计、合成了氨基封端与环氧封端的功能化杂萘联苯聚醚腈砜酮，利用氨基与环氧基团反应进行交联固化，从而制备耐高温胶黏剂，具有合成方法简单、原料便宜易得、耐高温性能好的优点。具体工作包括以下几个方面:
　　以二氮杂萘酮类双酚(DHPZ)与4，4'-二氯二苯砜(DCS)、4，4'-二氟二苯酮包括(DFK)和2，6-二氟苯腈(DFBN)为原料，经溶液亲核取代逐步聚合反应合成了两种聚合物:卤素封端杂萘联苯聚醚腈砜酮和DHPZ封端杂萘联苯聚醚腈砜酮，在此基础上用对氨基苯酚和环氧氯丙烷分别进行封端，比较系统的研究了封端方法。所得氨基封端杂萘联苯聚醚腈砜酮(A-PPENSK)与环氧基封端杂萘联苯聚醚腈砜酮(E-PPENSK)的结构均经1H-NMR与FT-IR得到证实。
　　探索了A-PPENSK与E-PPENSK配比和分子量对凝胶含量和胶黏剂剪切强度的影响。研究发现，当A-PPENSK与E-PPENSK的摩尔比为1∶1时，固化物凝胶含量最大，高达96％;相应地剪切强度最大，为22.7MPa。随着分子量增大，胶黏剂整体的凝胶含量呈现下降趋势，相应地剪切强度也呈现相同的趋势。系统研究了A-PPENSK/E-PPENSK胶黏剂体系的固化工艺。探索了五种不同分子量A-PPENSK/E-PPENSK配比的胶黏剂在两种固化工艺下胶黏剂体系的室温剪切强度，结果表明，对于分子量较小的胶黏剂体系，选择固化温度较低的固化工艺，对于分子量较大的胶黏剂体系，则选择固化温度较高的固化工艺。
　　研究了五组胶黏剂体系高温力学性能，结果表明，当A-PPENSK数均分子量为3000g/mol，E-PPENSK的数均分子量为6000g/mol时，其室温条件下的剪切强度为48.7MPa，450℃热处理后为14.2MPa，500℃仍有10.1MPa。五种胶黏剂体系在350～450℃具有较好的耐高温性能，剪切强度主要为14～30MPa。