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聚芳酯以其优良的耐热性和机械性能在高性能聚合物材料领域备受瞩目,经长期发展,已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等高技术领域。随着新技术的发展,具有优异综合性能、功能多样化的高分子材料成为科学研究的热点。设计合成具有优异的耐热性和高机械强度,同时又具有良好的溶解性并具备功能特性的聚芳酯,对于发挥聚芳酯固有优势和拓宽其应用领域具有重要意义。本文从分子设计出发,采用低温溶液法/界面聚合法,将含大侧基、扭曲非共平面结构的酚酞引入聚芳酯主链,并在此基础上,分别通过调整聚芳酯的聚集态结构、电子给受体作用以及引入含氟结构等方法,制备一系列高性能聚芳酯,同时,探究不同结构对聚合物的聚集态、机械性能、热力学及介电性能等方面的影响。上述工作主要通过如下四部分完成:1.采用低温溶液法,合成不同结构的酚酞基聚芳酯均聚物,通过对比含对位(CPAR)和间位苯二甲酰结构聚芳酯(CPAR-I),结果显示CPAR的玻璃化转变温度(Tg)达到325℃,相对CPAR-I高52℃。对CPAR的合成条件进行优化,得到一系列不同分子量聚合物(Mn~1.23×104-7.24×104 g/mol)。CPAR具有良好的热性能和机械性能,分子量的增加有助于耐热性和机械强度进一步提高,同时也使得熔体黏度显著增大。CPAR表现出优异的溶解性,可溶解于二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等极性非质子溶剂中,所制备的CPAR漆膜具有良好的综合性能。2.通过共聚在酚酞基聚芳酯的分子主链上引入结晶性链段,利用对聚合物分子链中结晶链段与非晶链段的比例的控制,调节聚芳酯的聚集态结构,并研究结构组成对热性能、机械性能、溶解性和高温流变等性能的影响。通过一步界面聚合法,成功将双酚A结构引入到CPAR的主链中,获得了一系列不同组成的聚芳酯无规共聚物(ACPAR)。所制备的聚芳酯具有良好的热性能,Tg为191-314℃,氮气中5%热失重温度(T5%)为441-475℃。随着聚芳酯分子链中双酚A含量的增加,聚芳酯薄膜断裂伸长率逐渐增加。当双酚A含量70%(ACPAR70),拉伸强度最高,其聚集态由无定形转变为半结晶态,同时熔体黏度显著下降,ACPAR70具有良好的综合性能。进一步地,通过分步界面聚合法,制备了一系列不同序列长度的聚芳酯嵌段共聚物。与组成相同的无规共聚物(ACPAR50)相比,嵌段共聚物(Block 1)聚集态为半结晶态,同时其熔体黏度下降。嵌段共聚物具有良好的热性能和机械性能,随着酚酞链段序列长度的增加,其聚集态由半结晶态转变为无定形,玻璃化转变温度、熔体黏度及弯曲模量逐渐增加。3.从电子给受体作用出发,将含供电子刚性芴侧基的双酚芴单体通过共聚引入到酚酞聚芳酯主链中,利用芴侧基和酞侧基的相互作用,制备高性能聚芳酯共聚物(FCPAR)。聚芳酯Tg为277-306℃,氮气中T5%为461-510℃,700℃残碳率48-60%,表明聚芳酯具有良好的热性能。聚芳酯表现出良好的溶解性和成膜性,通过溶液加工的方式制备的聚芳酯薄膜具有良好的机械性能,当共聚物中双酚芴含量30-50%,具有最佳机械性能。4.鉴于2,3,5,6-全氟亚苯基结构可赋予聚合物较好的热稳定性、疏水性及较低的介电常数等优良性能,我们设计将2,3,5,6-全氟亚苯基结构引入酚酞基聚芳酯结构中,采用低温溶液法,成功制备了含2,3,5,6-全氟亚苯基半氟化酚酞基聚芳酯(CPAR-F)。CPAR-F具有良好的热性能,Tg为300℃,氮气中T5%达到472℃,同时与CPAR相比,残碳率(700℃)显著增加,达到60%。CPAR-F具有优异的溶解性,溶液加工制备的薄膜具有良好的机械性能。相比CPAR,CPAR-F具有更低的吸水率和介电常数,表明引入2,3,5,6-全氟亚苯基结构提高了聚芳酯的疏水性并有效降低了聚芳酯的介电常数。