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本文以含“金刚烷基”的金刚烷甲酸和多臂醇为原料,制备含金刚烷末端的多臂化合物—三(1-金刚烷甲酸)三乙醇胺酯和四(1-金刚烷甲酸)季戊四醇酯。采用NMR、FT-IR、元素分析等表征其结构。
采用DSC对三(1-金刚烷甲酸)三乙醇胺酯的热性能进行研究。DSC结果显示:-10.2℃处,固-固相转变吸热(相Ⅱ→Ⅰ,△Strs=80.68J·mol-1·K-1);107.6℃处,熔融吸热(相Ⅰ→L,△Sfis=37.19 J·mol-1·K-1),且△Strs/△Sfis=2.17>1。这与塑晶的判据△Strs/△Sfus≥1相符。
将三(1-金刚烷甲酸)三乙醇胺酯作为添加剂加入聚合物基体(PEO)中制备复合聚合物电解质(PEO)8LiClO4-Rl,交流阻抗测试表明:当添加剂含量为5%时,体系的离子电导率达到最大,为9.00×10-5 S/cm,比无添加剂的(PEO)8LiClO4材料的电导率高出2个数量级,且聚合物电解质的电导率随着温度的升高而明显提高,当整个体系的温度超过PEO的熔融温度时,其电导率的增速减缓。
采用DSC、变温XRD对四(1-金刚烷甲酸)季戊四醇酯的相转变及其转变前后的晶体结构进行研究,采用Hyperchem8.0.3对其‘低温相’结构进行模拟,并对其相转变进行熵分析。
四(1-金刚烷甲酸)季戊四醇酯的DSC结果显示:177.6℃处,固-固相转变吸热(相Ⅱ→Ⅰ,△Strs=110.55 J·mol-1·K-1);278.8℃处,熔融吸热(相Ⅰ→L,△Sfus=70.07 J·mol-1·K-1),且△Strs/△Sfus=1.58>1。XRD测试表明:在178℃前后,其X-射线衍射谱图不同。Dicvol指标化表明:‘低温相’时,四(1-金刚烷甲酸)季戊四醇酯为低对称的单斜晶系,其空间群为P-1,其晶胞参数为:a=16.4670(19)(A),b=9.0489(6)(A),c=9.2246(8)(A),α=94.845(5),β=120.454(5),γ=106.711(7);‘高温相’为对称性较高的四方晶系,其空间群为P4mmm,其晶胞参数为:a=16.0362(13)(A),c=4.9433(7)(A)。Hyperchem模拟证明四(1-金刚烷甲酸)季戊四醇酯分子既不是正四面体结构,也不是中心对称结构。