聚苯硫醚砜/酮共聚物的合成、表征及性能研究

摘要

研究与开发耐高温、耐腐蚀树脂，一直是高分子领域中的一个重要课题。其中聚苯硫醚砜和聚苯硫醚酮是这类树脂中新兴的两种材料。本论文尝试进行共聚研究，以开发一种能将这两种材料的优点有机地结合起来的新型树脂。在国内首次通过在PPSS主链中引入芳香酮结构对PPSS进行了共聚改性。具有首创性地建立了常压合成聚苯硫醚砜/酮的工艺条件。　　通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振等方法对聚苯硫醚砜/酮的链结构进行了表征；结合DSC测试，证实了合成产物为聚苯硫醚砜与聚苯硫醚酮的共聚物。采用X射线衍射法和小角激光散射法研究了PPSS/K的聚集态结构，两种方法得到了相同的结果：聚苯硫醚砜/酮共聚物树脂是一种无定型树脂但是分子链中存在局部有序结构。强极性的酮羰基引入，增加了分子链之间的相互作用力，有利于分子链中局部的链段或结构单元的规整、有序排列。　　通过TG、DSC分析研究了各种酮含量聚苯硫醚砜/酮共聚物的热性能，并由此得出结论：随着聚合物中酮含量的增加，树脂的耐热性能有较大的提高，而树脂的玻璃化温度随着酮含量的增加反而降低。通过溶解性实验表明PPSS/K共聚物树脂的耐溶剂性比PPSS均聚物树脂还要强。　　本论文还优化了聚苯硫醚砜的合成工艺，由改进后的条件合成出树脂的粘度为0.615dl/g，达到国际水平。进行了PPSS的放大实验的探索，实验重现性好，获得了批量级的高分子量PPSS树脂，粘度平均达0.448dl/g。；通过热分析，比较了不同粘度PPSS树脂的热性能，结果表明PPSS的热性能随着粘度的增加而提高，PPSS树脂是一种性能优异的耐热型热塑性树脂。采用不同加工方法对PPSS/GF复合材料进行了初步的探索，结果表明，PPSS/玻纤布复合材料为适合在高温下使用的高性能复合材料。本论文还采用流延法制备了PPSS绝缘薄膜，对绝缘薄膜的力学性能和相关电学性能了相关表征。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪 论

1.1聚苯硫醚砜

1.1.1聚苯硫醚砜树脂的合成

1.1.2.聚苯硫醚砜的性能

1.1.3聚苯硫醚砜树脂的应用

1.2聚苯硫醚酮

1.2.1聚苯硫醚酮树脂的合成

1.2.2 PPSK的性能

1.3本论文研究的意义及内容

第二章聚苯硫醚砜合成条件的探索

2.1常压合成聚苯硫醚砜

2.1.1催化剂用量的影响

2.1.2加料方式的影响

2.2 PPSS粘度的测定

2.3 PPSS树脂的热性能分析

2.3.1常规TG分析

2.3.2 PPSS的DSC分析

2.4聚苯硫醚砜复合材料的研究

2.4.1复合材料的制备

2.4.2 PPSS复合材料及性能

2.5小结

第三章聚苯硫醚砜/酮共聚物的常压合成

3.1原料及仪器设备

3.1.1原料

3.1.2仪器装置

3.2 PPSS/K树脂合成合成条件的探索

3.2.1合成条件对分子量的影响

3.3小结

第四章聚苯硫醚砜/酮的结构表征

4.1 PPSS/K粘度的测定

4.2 PPSS/K的链结构表征

4.2.1红外光谱分析

4.2.2 PPSS/K紫外光谱分析

4.2.3聚苯硫醚砜/酮共聚物溶解性

4.2.4 PPSS/K的核磁共振分析

4.3 PPSS/K聚集态结构的表征

4.3.1 X射线衍射

4.3.2小角激光散射

4.4小结

第五章聚苯硫醚砜/酮的热性能研究

5.1 PPSS/K的常规TG分析

5.2 PPSS/K的DSC分析

5.3 PPSS、PPSS/K绝缘薄膜的制备与表征

5.3小结

第六章结束语

参考文献

声明

作者读研期间科研成果

致谢