论文部分内容阅读
超支化聚合物是一种具有独特球形分子结构的新型聚合物。与传统的线型聚合物相比,超支化聚合物含有大量的支链结构,具有熔体和溶液粘度都比较低、有机溶剂中溶解性良好、存在丰富的末端官能团、没有链缠结、不易结晶等特点,广泛应用于高性能涂料、大分子引发剂、流变助剂、光电材料等领域。超支化聚醚酮是超支化聚合物的一个重要组成部分,有望解决传统线型聚醚酮溶解度小、加工性能差等缺点,受到广泛关注。本文采用对氟苯甲酰氯和对苯二酚为原料,通过傅-克酰基化反应,合成出一种新型AB2芳香单体2-(4-氟苯甲酰基)-1,4-对苯二酚(FBHQ),并对产物进行了结构表征。通过正交实验对其反应物配比、催化剂用量、反应温度、溶剂用量等因素进行了优化,合成出的产物产率可以达到61.3%。以FBHQ为反应原料,并将反应性核引入到反应体系中,通过自缩聚反应制备了一系列新型超支化聚醚酮。对系列超支化聚醚酮进行结构表征和性能测试,经过计算,该系列超支化聚合物的支化度为0.25。在引入了中心核以后,聚合物可以很好地溶解在NMP、DMAc、环丁砜、DMSO、DMF等有机溶剂中,聚合物的Tg为147~227℃,5%热失重温度为348~420℃。另外,采用二氟三苯二酮和间苯三酚作原料,通过共缩聚法制备了两种不同端基的超支化聚醚酮。考察了单体配比、反应时间、反应温度等因素对聚合物特性粘度的影响,并对两个系列的聚合物进行了结构表征和性能测试。经过计算,羟基封端和氟封端超支化聚醚酮的支化度分别是0.64和0.60。两种聚合物均可以很好地溶解在NMP、DMF、DMAc、DMSO、THF、CHCl3等溶剂中,Tg分别为221℃和138℃,其5%热失重温度分别为435℃和457℃。为了解决超支化聚醚酮存在的机械性能差的缺点,将前面合成的羟基封端超支化聚醚酮进行端基改性,在端位引入不饱和双键基团。采用BPO作为引发剂,通过热引发方式使改性聚合物进行固化交联涂膜,并对涂膜的硬度、力学性能和耐腐蚀性能等进行了研究。考察了交联密度、固化温度、固化时间等因素对涂膜性能的影响。研究结果表明,固化后的涂膜材料不溶于任何有机溶剂中,并且其5%热失重温度比改性前提高了84℃,800℃残碳量也提高了约15个百分比。