导读:本文包含了聚芳醚砜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:超滤膜,联苯,疏水,结晶,磺化,静电,酚酞。
聚芳醚砜论文文献综述
柳周洋,张守海,石婉玲,王丹慧,蹇锡高[1](2019)在《磺化含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜膜材料的制备与性能》一文中研究指出以含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜(PPES-Os)为原料,通过非均相法制备磺化含侧苯基杂萘联苯聚芳醚砜(SPPES-Os).通过核磁共振与红外光谱表征了SPPES-Os的结构,测试了SPPES-Os的离子交换容量(IEC)、溶解性,采用热失重分析法对SPPES-Os的热稳定性进行了分析.采用溶液浇铸法将SPPES-Os制成均质膜,考察了IEC对均质膜的吸水率、溶胀率、接触角、水蒸气吸附性以及水蒸气渗透性能的影响.结果表明,随着IEC增加,膜的吸水率、水蒸气吸附量和水蒸气渗透速率增加,而接触角降低;SPPES-Os膜在25℃时吸水率在9%以上,48℃时水蒸气渗透速率高于7.53×10~(-3) g/(cm~2·h).(本文来源于《膜科学与技术》期刊2019年05期)
刘一凡[2](2019)在《结晶型联苯聚芳醚砜的合成及性能研究》一文中研究指出聚芳醚砜(PAES)树脂是一类综合性能非常优异的耐高温热塑性特种工程塑料,在航空航天、电子电气、能源及水处理等领域得到了广泛的应用。目前市场上主流的聚芳醚砜树脂品种,如聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)及聚亚苯基砜(PPSU)等高分子材料的聚集态结构均为无定形结构,在耐溶剂、耐酸碱、摩擦磨损、力学强度等性能方面较聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶型特种工程塑料存在着较大差距,限制了这类树脂在一些高湿热环境、化学腐蚀环境和高速转动及传动等苛刻工况条件下的应用。高分子聚集态结构调控是高分子领域研究的重要方向,主要是指高分子材料分子链的不同排列与堆砌方式。通常情况下,高分子的聚集态结构主要有结晶态、液晶态、无定形以及取向态结构等,高分子材料的聚集态结构与高分子材料的性能密切相关。与PEEK树脂中的醚酮结构相比,聚芳醚砜类材料聚集态结构为无定形结构的主要原因是分子链中砜基的存在,由于醚砜结构中的醚键的键角(124°)与砜基的键角(105°)不一致,导致分子链的规整性被破坏,使得聚芳醚砜类树脂无法结晶。针对这种情况,为了得到结晶型的聚芳醚砜类材料,研究者们一般会采取两种方法,一种是在砜基邻位的苯环上引入位阻较大的侧基,改变砜基与苯环上碳原子间的键角,使其键角大小达到与分子链中的醚键键角相近的地步,借此来增加高分子链的规整度,达到制备具有结晶能力的聚醚砜的目的。这种方法的主要缺点在于合成步骤一般都比较繁琐,并且由于分子链中引入了大位阻基团,使聚芳醚砜树脂的热稳定性降低,无法满足加工要求。另一种方法是在高分子链中引入较大比例的刚性基团,如叁联苯结构等,利用刚性基团的规则排布去诱导聚合物结晶,这种方法相较与第一种方式而言,合成步骤要简单许多,但是由于大比例刚性基团的引入,聚合物在溶剂中的溶解性会下降,一般难以获得大分子量的产物,同时也会使聚合物的熔点升高,给材料的加工过程带来不便。本论文根据以上分析,基于砜基是聚醚砜材料为无定型结构的主要原因,从分子设计的角度出发,通过在砜基两侧引入刚性对称基团以抑制其对聚集态结构的影响,成功制备出了含有对称双联苯结构的半结晶型PAES树脂,并开展了其结晶动力学研究以及力、热等综合性能评价。首先,本文利用Suzuki-Miyaura偶联反应分别合成了两种带有双联苯基团的双氟单体与双酚单体,并且对合成的两种单体进行了核磁与红外表征,确定了两者的结构。采用这两种单体分别与含有苯环或联苯结构的对应单体进行聚合,最终得到了叁种含有多个联苯基团的聚芳醚砜材料,分别记为DBP-PES、DBPPESDS、PEBDS,经过DSC测试后发现,制备出的DBP-PES、DBP-PESDS由于分子结构中砜基的比例过高,分子链的对称性较差,尽管玻璃化转变温度都超过了270℃,但是并没有出现结晶熔融迹象,说明这两种聚合物并不具有结晶能力。在对PEBDS进行测试后发现,PEBDS树脂出现了明显的结晶熔融峰,而XRD测试也表明PEBDS树脂具有明显的晶体衍射峰,证明了PEBDS树脂具有很好的结晶能力。本论文进一步对PEBDS树脂的基本性能进行了表征。测试表明,本论文制备出的PEBDS树脂具有出色的耐溶剂性能,与PEEK树脂相似,几乎不溶于所有常见的有机溶剂中,因此本论文利用间氯苯酚作为溶剂对PEBDS树脂的分子量进行了表征,得到了PEBDS树脂的比浓对数粘度最大为0.42d L/g,而DSC测试发现,它的玻璃化转变温度Tg在232℃,熔点Tm在372℃,其结晶熔融焓在92 J/g。经过X射线衍射分析,可以清楚观察到PEBDS树脂的晶体衍射峰,经Jade软件模拟计算后,得到PEBDS树脂的最大结晶度可以达到21%。同时本论文为了进一步对PEBDS的结晶性质与加工过程进行研究,利用Jeziorny方法,对PEBDS树脂进行了非等温结晶动力学研究,得到了PEBDS树脂在不用降温速率下的结晶速率常数与Avrami指数。由于得到的PEBDS树脂的溶解度原因,尽管本论文得到的产物较文献中报道的其他结晶型聚芳醚砜的分子量大,但是由于分子链的刚性较大,材料本身的韧性较低,所以得到的树脂材料无法加工成具有较高强度的测试样条。为了能够得到具有更高力学强度与分子量的结晶型聚芳醚砜材料,并进一步研究结晶对于材料力学性质的影响,我们制备了不同4,4’-二氟二苯砜含量的更大分子量的BDP-PEES1、3、5、10共聚物,测试发现,BDP-PEES3仍具有一定的结晶能力,其Tg与Tm与均聚物相比并没有明显区别,经计算,其最大结晶度达到了18%,同时其分子量完全达到了加工成为样条的标准,经过拉伸弯曲测试,我们发现,BDP-PEES3的拉伸强度与弯曲强度都明显强于分子量相近的普通PES,因而这是一种非常有发展前景与应用前景的新型树脂材料。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)
朱雨昕,HARAGIRIMANA,Alphonse,陆瑶,BUREGEYA,Ingabire,Providence,宁聪[3](2019)在《填充型具有微孔结构的磺化聚芳醚砜/聚醚砜复合质子交换膜的制备及性能》一文中研究指出制备了基于磺化聚芳醚砜(SPAES)及聚醚砜(PES)的填充型复合质子交换膜,研究了其吸水率、尺寸变化、热-机械特性、质子电导率、甲醇透过性及稳定性等性能.通过浸入沉淀相转化法,采用磺化度分别为30%(S30),40%(S40)及50%(S50)的SPAES与PES制备了系列微孔型复合质子交换膜Sx-y(x为SPAES的磺化度,y为SPAES的质量分数);然后利用真空抽滤法在微孔中填充S50制备了相应的填充型复合质子交换膜Sx-y+F50.结果表明,由于微孔的引入及皮层结构的存在,Sx-y膜在低离子交换容量(IEC)条件下仍具有较高的电导率、优良的机械强度、优异的化学稳定性及较低的甲醇透过性.经S50填充后,Sx-y+F50膜的IEC及电导率明显提升,甲醇透过率大幅下降,但机械强度及化学稳定性未见劣化.其中S30-40+F50膜(IEC=0. 69 mmol/g)的综合性能最佳,其质子电导率在90℃水中达到50. 4 m S/cm;经140℃水处理24 h后失重率仅为8. 2%,质子电导率降低仅9%;经过芬顿试剂(3%H2O2,20 mg/L Fe SO4,80℃,1 h)处理后失重率仅为0. 66%;甲醇透过率仅为6. 8×10-8cm2/s.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年05期)
刘志晓[4](2019)在《聚芳醚砜类复合超滤膜的制备及性能研究》一文中研究指出随着人口增长及工业化的快速发展,大量排放的生活污水及工业废水不仅造成水资源严重浪费而且危害到人类的健康和安全。因此,对这些污水废水进行净化处理是关系到国计民生的大事。相对于传统的水处理方法,膜分离技术在污水废水处理方面有着节能、环保、简单操作等优势。但在实际应用过程中也存在着渗透通量低、选择性低、易污染及通量与截留率之间严重的trade-off效应等问题。而这些问题往往与分离膜自身的形貌结构及化学性质有关。因此,本论文以综合性能优异的聚芳醚砜类材料为超滤膜基质材料,从膜本身出发,通过不同改性方法来调节聚芳醚砜类超滤膜的形貌结构和化学性质,从而得到高渗透通量,高选择性及优异抗污染性能的超滤膜。首先,我们选择了简单、普遍的共混改性方法,具体地,我们通过一系列化学反应成功合成了一种亲水但不溶于水的磺化超支化聚醚砜(SHBPES),并以其为填料与聚醚砜(PES)进行共混,通过浸渍-沉淀相转化法成功制备一系列PES复合超滤膜。结果表明,由于SHBPES末端富含-SO3H,SHBPES的添加提高了超滤膜的亲水性及开孔率,超滤膜的渗透通量及抗污性能有所增强。其中,当SHBPES添加量为30%时,对应复合超滤膜M3呈现了优异的综合性能,其纯水通量达到265.4 L/m2?h,是纯PES膜的1.8倍,BSA截留率及通量恢复率分别达到98.2%和82.7%。但我们发现,SHBPES的引入对PES超滤膜渗透通量的提高幅度并不是很大,还不能令人满意,因此,在此基础上,我们引入了具有中空管状结构的埃洛石纳米管(HNTs),这种多孔结构可以作为水运输通道并更大程度的提高膜的开孔率及孔道之间的互穿性,可大幅度提高膜的渗透通量;同时为增强HNTs亲水性及与基体材料的相容性,我们利用上一章的SHBPES来修饰HNTs得到HNT-SHBPES。然后,以HNT-SHBPES为填料与PES掺杂制备了一系列的有机-无机杂化复合超滤膜。我们发现,HNT-SHBPES的掺杂显着提高膜的亲水性及开孔率。当HNT-SHBPES添加量为8%时表现出最优的综合性能,其纯水通量达到351.6 L/m2 h,是纯PES膜的2.2倍,这主要归因于亲水SHBPES和多孔HNTs的协同作用。另外,由于HNT-SHBPES与PES基质之间良好的相容性,有机-无机杂化膜在拥有高渗透通量的同时保持了高的污染物截留率,trade-off效应减弱。然而,从大规模工业化生产及应用的角度来讲,共混改性总是存在着填料与基质之间相容性的问题,特别是无机纳米材料,在制备过程中很难保证膜的无缺陷性及应用过程中性能的持久稳定性,因此,我们采用了更为稳定,有效的本体改性的方法,具体地,通过亲核缩聚反应将含有亲水羧基侧基的酚酞啉双酚单体成功引入聚砜(PSF)分子骨架合成得到一系列羧基含量不同的羧化聚砜共聚物(PSF-COOH)。然后以它们为膜材料利用相转化的方法制备了一系列羧化聚砜超滤膜。我们发现随着共聚物分子骨架中羧基含量的增多,所对应的超滤膜的亲水性及孔隙率逐渐增大,皮层厚度逐渐变薄且上表面由致密变为多孔,膜的渗透通量及抗污染性能显着的提高。其中,当酚酞啉含量为100%时,其对应的超滤膜PSF-COOH-100%呈现了最优异的综合性能,其纯水通量达到329.6 L/m2?h,为纯PSF膜的2.65倍,BSA截留率及通量恢复率也分别达到94.6%和92.5%。最后,为进一步开发超滤膜的新性能,新应用,我们利用简单相转化方法制备了能够实现更小尺寸染料分子高选择分离的紧致超滤膜。具体地,我们利用上一章的PSF-COOK60%为填料,以PSF-COOH60%为膜材料,通过调节PSF-COOK60%与PSF-COOH60%的质量比制备一系列复合膜。研究发现,随着PSF-COOK60%添加量的增加,对应铸膜液的粘度,复合膜表面电负性,亲水性,上皮层厚度呈现逐渐增大的趋势,而上表面形貌却由多孔变得致密。当PSF-COOK60%与PSFCOOH60%质量比为3:7时,对应复合膜M3拥有最大的电负性,上表面平均孔径降低至1.825nm,属于紧致超滤膜,其表现出高效的染料/盐混合物的分离效率,染料截留率高于95.5%,Na Cl和Na2SO4截留率低至5.6%,纯水通量达到153.8L/m2?h,远大于传统纳滤膜的渗透通量。另外,M3也表现出优异的抗染料污染性能及宽泛的使用条件(溶液酸碱性,温度,压力)。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)
耿文哲[5](2019)在《新型MOFs/聚芳醚砜反应性杂化超滤膜的制备及性能研究》一文中研究指出随着社会的进步和发展,生活用水和工业用水量日益增加,解决水资源短缺问题迫在眉睫。超滤分离技术因其独特的优势,被广泛应用于水处理领域。然而,使用过程中的膜污染问题限制了该技术的推广应用。本论文从膜材料改性角度出发,采用分子设计的方式制备高效太阳光响应自清洁抗污染反应性杂化超滤膜。通过X-射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等表征分析材料的化学结构和微观形貌,通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis/DRS)分析催化材料的性能,通过接触角(CA)分析超滤膜的亲疏水性。最后以偶氮染料为目标污染物,研究了MOFs材料的引入对杂化超滤膜性能的影响。具体研究内容如下:(1)利用水热合成法和光沉积技术制备NH_2-MIL-125及Ag@NH_2-MIL-125(Ag质量分数为1%、3%、5%)光催化材料。UV-vis/DRS测试结果表明,Ag的引入扩宽了催化剂的光谱吸收范围。刚果红在模拟太阳光照射90 min后的降解实验表明Ag的引入能够提高催化剂的降解能力。当Ag掺杂量为3%时,催化剂对刚果红降解效率最高,达到99.7%。(2)通过化学键合作用将上述NH_2-MIL-125光催化材料接枝到合成的含氟含羧基聚芳醚砜PAES-CF_3-COOH基体材料侧链,从而合成制备NH_2-MIL-125质量分数分别为1%、3%、5%的系列NH_2-MIL-125/PAES-CF_3-COOH反应性杂化超滤膜。超滤分离实验结果表明,超滤膜的通量、抗污染能力和太阳光响应自清洁能力随着杂化超滤膜中NH_2-MIL-125含量的增加而提高。当NH_2-MIL-125含量为5%时,杂化超滤膜表现出最优的水通量和抗污染能力,此外,经模拟太阳光光照10 min后,其水通量恢复率可达93.7%,表现出优异的自清洁性能,同时其自清洁后对污染物的截留率仍能保持在95.0%以上。(3)为了进一步提高超滤膜的太阳光响应自清洁能力,优选杂化材料中光催化剂质量分数为5%,通过化学键合作用将太阳光响应催化降解能力更强的Ag@NH_2-MIL-125光催化材料引入聚合物基体材料中,制备系列Ag@NH_2-MIL-125/PAES-CF_3-COOH反应性杂化超滤膜。并通过改变Ag@NH_2-MIL-125中Ag的负载量(质量分数1%、3%、5%),探究催化剂中Ag负载量变化对超滤膜性能的影响。研究发现催化剂中Ag负载量的变化对超滤膜分离性能和抗污染性能影响较小,但能够显着提高超滤膜的自清洁性能。当催化剂中Ag的负载量为3%时,经模拟太阳光光照10 min后,杂化超滤膜的水通量恢复率可达99.0%,表现出最优的自清洁能力,同时其自清洁后对污染物的截留率依然保持在94.6%以上。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01)
刘红蕾[6](2019)在《一种含亚砜结构的可交联聚芳醚砜的合成及性能研究》一文中研究指出塑料是一类被广泛应用于生产、生活各个领域的有机合成高分子材料,特种工程塑料因具有独特、优异的热性能、机械性能等受到人们的广泛关注。聚芳醚砜作为一类常见的特种工程塑料,由于分子主链中同时含有刚性的基团(砜基、苯环等)和柔性的基团(醚键等),使得聚芳醚砜相比于其他特种工程塑料具有良好的抗水解性、阻燃性、加工性以及较高的玻璃化转变温度(T_g)等。特别是由联苯型双酚与双卤单体合成的联苯型聚芳醚砜,由于分子链段中联苯结构的引入,使得其无论是在力学性能还是热性能、硬度、耐蠕变性等方面均比其他型(如双酚A或S型)聚芳醚砜要优异很多。例如聚苯砜(PPSU)耐热温度可以达到180℃,短期使用的情况下,最高使用温度可以达到200℃。虽然与其他特种工程塑料相比,聚芳醚砜具有很多优异的性能。比如与聚芳醚酮相比,聚芳醚砜在高温环境中具有良好的流动性,从而赋予其优异的加工性能。但是作为一类典型的无定型聚合物,聚芳醚砜耐溶剂性能较差,特别是在高温环境中,有机溶剂能够促使残余应力引发聚合物出现开裂现象,进一步影响产品的使用期限。因此,针对聚芳醚砜的改性一直是研究者们关注的焦点。在众多的改性研究中,向聚合物的分子链段中引入可交联的活性基团是一种常用且有效的手段。分子链段中活性基团的的引入,使得聚合物在交联前能溶解在常见的有机溶剂中,易于加工;交联后由于可交联的活性基团发生化学反应生成交联网状结构,使得交联后的聚合物具有良好的耐溶剂性。在本论文中,我们选用4,4'-二氯二苯亚砜和4,4'-二氯二苯砜作为双卤单体,4,4'-二羟基联苯作为双酚单体,通过控制两种双卤单体的比例,运用亲核取代的合成方法制备出四种含有新型活性基团—亚砜的聚芳醚砜。通过对合成的聚合物进行表征,我们发现,相比较不含亚砜基团的聚苯砜(PPSU),亚砜基团的引入使得分子链段柔性增加,虽然聚合物的热性能有所下降,但即使是亚砜含量为100%的聚合物对应的玻璃化转变温度仍高达180℃,5%热失重温度也在380℃以上。然而,目前对亚砜基团交联行为的研究较少。为了进一步考察查亚砜基团的交联行为,我们优化出亚砜含量为0%、40%的两种比例聚合物,通过对这两种聚合物进行固化处理来探究亚砜基团的可交联性以及叁价铁离子的引入对亚砜基聚合物交联行为的影响。通过对上述两种比例的聚合物固化前后的测试数据进行对比分析,证明亚砜基团的可交联性以及叁价铁离子的加入能进一步促进亚砜基团的交联。将具有可交联性的亚砜基团引入到聚芳醚砜中,能进一步拓宽聚芳醚砜的应用领域。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)
王婧婷[7](2019)在《主链含有机硅氧烷联苯聚芳醚砜材料的制备与性能研究》一文中研究指出聚芳醚砜是一种热塑性的特种工程塑料,具有良好的机械性能、热稳定性、耐化学性以及突出的低介电性能。通过向聚芳醚砜材料中引入大体积的刚性联苯结构,可有效地降低材料的介电常数(k=2.54),使其在电子电器、航空航天等领域的应用更加广泛。聚有机硅氧烷作为有机硅高分子的一种,具有良好的耐高低温性、抗老化性,同时具有较低的极化率以及低表面能,可有效地降低材料的介电常数并提升材料的疏水性能。聚二甲基硅氧烷作为聚有机硅氧烷中应用最为广泛的一种,具有由硅氧键构成的呈螺旋状的分子主链。这一结构赋予了聚二甲基硅氧烷良好的链柔性和灵活性。并且由于硅氧键的存在,使得材料具有较低的极化率和低表面能,可有效地降低材料的介电性能同时提升材料的疏水性。多面体笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种笼状的有机硅氧烷,其结构为无机内核,外层包覆着有机基团。POSS兼具有机与无机材料的特点和优势,是现今有机-无机杂化材料的重点研究对象。POSS的硅氧笼状结构赋予了材料以良好的热稳定性和化学稳定性,外层的有机基团则保证了材料与有机高分子材料具有良好的相容性。同时POSS的低极化率可降低介电常数,其低表面能可增强材料的疏水性能。由于POSS的纳米结构,随着其引入,可增加材料表面的粗糙性,可进一步提升材料的疏水性能。本论文将联苯结构和有机硅氧烷通过化学共聚的方法引入到聚芳醚砜材料中,探究联苯结构分别与线性有机硅氧烷和笼状有机硅氧烷协同作用对材料热力学性能、结晶性能、疏水性能、溶解性能、溶解性的影响。实验结果表明,柔性链的聚二甲基硅氧烷和大体积笼状POSS均能降低材料的介电常数,并提升材料的疏水性能,并能在一定程度上保持材料良好的热稳定性。在室温条件下,主链含DDSQ的联苯聚芳醚砜聚合物具有更低的介电常数以及更好的疏水性能,介电常数可低至1.82,而疏水角最高可达到122°,其5%热失重温度均高于437°C。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)
买买,冯思雯,万鹏程,张轶博,张帅[8](2019)在《壳聚糖与磺化聚芳醚砜复合膜材料研究进展》一文中研究指出基于利用壳聚糖中氨基和磺化聚芳醚砜中的磺酸基团之间的静电力制备复合膜材料。综述了该类复合材料的材质选择、成膜方式以及在超微滤、纳滤、反渗透以及质子交换膜领域的应用状况,并展望了未来的发展方向。(本文来源于《精细化工中间体》期刊2019年02期)
屈舒,范超君,郑华明,郭庆中[9](2019)在《酚酞聚芳醚砜/灌流硅胶微球复合材料的耐热性能研究》一文中研究指出利用热重分析仪对PES-C/PSM复合材料的耐热性能进行分析,并以Kissinger法研究其热分解动力学,计算热分解表观活化能Ea。结果表明,在空气氛下复合材料的热分解温度随PSM含量的增大而升高,且当PSM的含量提高至1.0%,复合材料的热分解结束温度提高了41.29℃。复合材料的表观热降解活化能随PSM含量的增加而增大,与纯PES-C(Ea_(PES-C)=241 kJ/mol)相比,当PSM含量为1.0%时,PES-C/PSM复合材料的活化能为264.76 kJ/mol,较纯PES-C提高了9.86%。(本文来源于《化工时刊》期刊2019年04期)
龚文正,常保宁,阮诗伦,申长雨[10](2019)在《静电纺丝聚芳醚砜酮纤维膜穿刺强度研究》一文中研究指出静电纺丝纤维膜因为具有高孔隙率、大的比表面积和良好的电解液润湿性而被广泛地应用于锂离子电池隔膜的研究,但对于锂离子电池安全性能至关重要的隔膜穿刺强度的研究还比较匮乏。本工作采用静电纺丝技术制备得到PPESK纤维膜,并采用热处理提高纤维膜的力学性能,然后通过穿刺实验测得一系列不同厚度热处理PPESK纤维膜的穿刺强度,并建立起穿刺强度与纤维膜厚度之间的线性关系。通过对穿刺破坏区域的微观分析,探究热处理PPESK纤维膜穿刺破坏机理,结果表明:各向同性的热处理PPESK纤维膜穿刺过程是由纤维受挤压产生弯曲、变形和断裂造成的破坏,破坏区域呈近似圆形穿刺孔,而PP微孔膜的破坏区域则是由脆性断裂造成的长条形裂缝,相比之下热处理PPESK纤维膜的穿刺破坏过程更加缓和,可以降低锂枝晶刺穿隔膜带来的风险,但是热处理PPESK纤维膜的穿刺强度还有待增强。(本文来源于《材料工程》期刊2019年04期)
聚芳醚砜论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
聚芳醚砜(PAES)树脂是一类综合性能非常优异的耐高温热塑性特种工程塑料,在航空航天、电子电气、能源及水处理等领域得到了广泛的应用。目前市场上主流的聚芳醚砜树脂品种,如聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)及聚亚苯基砜(PPSU)等高分子材料的聚集态结构均为无定形结构,在耐溶剂、耐酸碱、摩擦磨损、力学强度等性能方面较聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶型特种工程塑料存在着较大差距,限制了这类树脂在一些高湿热环境、化学腐蚀环境和高速转动及传动等苛刻工况条件下的应用。高分子聚集态结构调控是高分子领域研究的重要方向,主要是指高分子材料分子链的不同排列与堆砌方式。通常情况下,高分子的聚集态结构主要有结晶态、液晶态、无定形以及取向态结构等,高分子材料的聚集态结构与高分子材料的性能密切相关。与PEEK树脂中的醚酮结构相比,聚芳醚砜类材料聚集态结构为无定形结构的主要原因是分子链中砜基的存在,由于醚砜结构中的醚键的键角(124°)与砜基的键角(105°)不一致,导致分子链的规整性被破坏,使得聚芳醚砜类树脂无法结晶。针对这种情况,为了得到结晶型的聚芳醚砜类材料,研究者们一般会采取两种方法,一种是在砜基邻位的苯环上引入位阻较大的侧基,改变砜基与苯环上碳原子间的键角,使其键角大小达到与分子链中的醚键键角相近的地步,借此来增加高分子链的规整度,达到制备具有结晶能力的聚醚砜的目的。这种方法的主要缺点在于合成步骤一般都比较繁琐,并且由于分子链中引入了大位阻基团,使聚芳醚砜树脂的热稳定性降低,无法满足加工要求。另一种方法是在高分子链中引入较大比例的刚性基团,如叁联苯结构等,利用刚性基团的规则排布去诱导聚合物结晶,这种方法相较与第一种方式而言,合成步骤要简单许多,但是由于大比例刚性基团的引入,聚合物在溶剂中的溶解性会下降,一般难以获得大分子量的产物,同时也会使聚合物的熔点升高,给材料的加工过程带来不便。本论文根据以上分析,基于砜基是聚醚砜材料为无定型结构的主要原因,从分子设计的角度出发,通过在砜基两侧引入刚性对称基团以抑制其对聚集态结构的影响,成功制备出了含有对称双联苯结构的半结晶型PAES树脂,并开展了其结晶动力学研究以及力、热等综合性能评价。首先,本文利用Suzuki-Miyaura偶联反应分别合成了两种带有双联苯基团的双氟单体与双酚单体,并且对合成的两种单体进行了核磁与红外表征,确定了两者的结构。采用这两种单体分别与含有苯环或联苯结构的对应单体进行聚合,最终得到了叁种含有多个联苯基团的聚芳醚砜材料,分别记为DBP-PES、DBPPESDS、PEBDS,经过DSC测试后发现,制备出的DBP-PES、DBP-PESDS由于分子结构中砜基的比例过高,分子链的对称性较差,尽管玻璃化转变温度都超过了270℃,但是并没有出现结晶熔融迹象,说明这两种聚合物并不具有结晶能力。在对PEBDS进行测试后发现,PEBDS树脂出现了明显的结晶熔融峰,而XRD测试也表明PEBDS树脂具有明显的晶体衍射峰,证明了PEBDS树脂具有很好的结晶能力。本论文进一步对PEBDS树脂的基本性能进行了表征。测试表明,本论文制备出的PEBDS树脂具有出色的耐溶剂性能,与PEEK树脂相似,几乎不溶于所有常见的有机溶剂中,因此本论文利用间氯苯酚作为溶剂对PEBDS树脂的分子量进行了表征,得到了PEBDS树脂的比浓对数粘度最大为0.42d L/g,而DSC测试发现,它的玻璃化转变温度Tg在232℃,熔点Tm在372℃,其结晶熔融焓在92 J/g。经过X射线衍射分析,可以清楚观察到PEBDS树脂的晶体衍射峰,经Jade软件模拟计算后,得到PEBDS树脂的最大结晶度可以达到21%。同时本论文为了进一步对PEBDS的结晶性质与加工过程进行研究,利用Jeziorny方法,对PEBDS树脂进行了非等温结晶动力学研究,得到了PEBDS树脂在不用降温速率下的结晶速率常数与Avrami指数。由于得到的PEBDS树脂的溶解度原因,尽管本论文得到的产物较文献中报道的其他结晶型聚芳醚砜的分子量大,但是由于分子链的刚性较大,材料本身的韧性较低,所以得到的树脂材料无法加工成具有较高强度的测试样条。为了能够得到具有更高力学强度与分子量的结晶型聚芳醚砜材料,并进一步研究结晶对于材料力学性质的影响,我们制备了不同4,4’-二氟二苯砜含量的更大分子量的BDP-PEES1、3、5、10共聚物,测试发现,BDP-PEES3仍具有一定的结晶能力,其Tg与Tm与均聚物相比并没有明显区别,经计算,其最大结晶度达到了18%,同时其分子量完全达到了加工成为样条的标准,经过拉伸弯曲测试,我们发现,BDP-PEES3的拉伸强度与弯曲强度都明显强于分子量相近的普通PES,因而这是一种非常有发展前景与应用前景的新型树脂材料。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚芳醚砜论文参考文献
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