杂萘联苯聚醚砜酮的研究

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2011年我国热固性工程塑料研究进展

2011年我国热固性工程塑料研究进展
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Vo . 0, O 4 1 4 N A p .2 2 r 01
ENG1 E N ERI NG LAS CSAP I P TI pL CATI ON
d i O3 6  ̄i n10 -5 9 0 20 . 3 o: . 9 .s.0 13 3 . 1.40 l 9 s 2 2
提 高外 , 其拉 伸强度 也几乎 保持不 变 , 冲击强 度 由 2 . J 02 k 3
联 系 人 : 志鸿 赵
接 分散和二次分散两种 方法 分别制备 了邻 甲酚醛 E /核壳 P 粒 子( C CS 共混物 。结果表 明 , E N/ P) 采用二次分散法 制备
收稿 日期 :0 20.0 2 1—22
Adva c n t n ei heEng ne r ngThe m o e so i ei r s t fChi n 2 1 nai 01
Z a i o g, a gRu , h oZh h n Zh n i L讧Zh o h n Zh n h n a s e g, a g Z e
的 E N/ P共混物 的力学性 能 明显优 于直接 分散法 。当 C CS C P用量 为 8 时 , S 份 采用二次分散法可制备综合性 能较好的
E N/ S C C P共 混 物 。
P E K 改性 E PS P及其单 向复合材 料
洛 阳理 _ 学 院等 [
采用耐热 等级较高 的二氮 杂萘联苯聚醚砜 酮( P S 对 P E K) 双 酚 A型 E P进行共混改 性。研究发 现 , P S P E K提高 了 E P 的耐热性及韧性 , 基体 冲击强度 最大提 高了 1%, 裂韧性 6 断 值最大 提高 了 18 0 %。并用连续 S 一玻璃纤 维( GF) T 7 0 和 -0 碳 纤维( F) 强该体 系制备 了单 向复合材料 , C 增 其弯 曲强度

含杂萘联苯结构聚合物膜的直接甲醇燃料电池性能

含杂萘联苯结构聚合物膜的直接甲醇燃料电池性能

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【 t l】 Ari e c
www. 苯 结构 聚 合 物膜 的直接 甲醇燃 料 电池性 能
邓 会 宁 王 宇新
307) 00 2
( 津 大学 化工 学 院, 天 化学 工 程 研 究 所 , 天津
摘要: 质子交换膜是直接甲醇燃料电池( MF ) D C 的关键组成部分. 通过磺化制备 了磺化杂萘联苯聚醚酮(P E 、 S P K)
o e ic i v l g a a s g Na o mb a e a lc r l t . we e , e DMF p ro a c ft e e n w p n c r u t o t e t n t t i f n me r n see toy e Ho v r t a h h u n i h C e r n e o s e f m h me r e slwe a a f f nme r ea i h c re t e st . mb a swa n o r n t t i mb a t g u r n n i h t h o Na o n h d y
T et e n l e rd t ntmp rtr fs l n tdp l( h aaio ee e ufn eo )(P ES h r a g a a o h d i e eaueo f ae oyp t lzn n t r lo ek tn S P K、me rn s uo h h s mb a ewa
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物 理化 学学 报( lHux e e a ) Wui a u b o Xu
Fe r a y bur
AcaPh s 一 h m. i.2 0 , 3 2 : 8 — 9 t y . C i Sn , 0 7 2 ( ) 1 7 1 1

含烯丙基杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成

含烯丙基杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成

研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2023, 40(4): 1聚芳醚酮因其优异的热稳定性、力学性能、辐射稳定性和低可燃性,在航空航天、精密机械及国防科技领域具有巨大应用前景[1]。

蹇锡高等[1]在传统聚芳醚砜酮中引入二氮杂萘联苯结构,其扭曲非共平面结构破坏了聚合物分子链的规整性,使难溶解的聚芳醚砜酮可溶解于三氯甲烷(CHCl3)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂[2-4]。

为了进一步提升高性能树脂的反应活性,活性基团常被作为封端或侧基引入到分子结构。

烯丙基双键在较温和环境下可与双马来酰亚胺、含烯丙基杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成柳承德1,2,3,潘 亮1,2,3,刘 程1,2,3,蹇锡高1,2,3*(1. 精细化工国家重点实验室,辽宁 大连 116024;2. 辽宁省高性能树脂工程技术研究中心,辽宁 大连 116024;3. 大连理工大学 高分子材料系,辽宁 大连 116024)摘要:以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、2,2′-二烯丙基双酚A(DABPA)、4,4′-二氟二苯砜及4,4′-二氟二苯酮为单体,通过溶液缩聚法合成一系列烯丙基功能化杂萘联苯聚芳醚砜酮(APPBAESK),探讨了溶剂、单体配比对APPBAESK相对分子质量、溶解性、结晶性能及热性能的影响。

结果表明:APPBAESK的相对分子质量随DABPA单体用量的增加而降低,呈现无定形结构,玻璃化转变温度在200 ℃左右,N2氛围下质量损失5%时的温度在450 ℃以上,具有较好耐热性,同时实现了烯丙基功能化。

关键词:聚芳醚砜酮 烯丙基 杂萘联苯 热性能中图分类号: TQ 317 文献标志码:B 文章编号:1002-1396(2023)04-0001-05Synthesis of poly(aryl ether sulfone ketone) containing phthalazinoneand allyl groupLiu Chengde1,2,3,Pan Liang1,2,3,Liu Cheng1,2,3,Jian Xigao1,2,3(1. State Key Laboratory of Fine Chemicals,Dalian 116024,China;2. Liaoning High Performance Resin Engineering Research Center,Dalian 116024,China;3. Department of Polymer Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)Abstract:A series of poly(phthalazinone aryl ether sulfone ketone)s containing allyl groups(APPBAESK) were synthesized with 4-(4-hydroxy-phenyl)-2,3-naphthyridine-1-ketone,2,2′-diallyl bisphenol A (DABPA),4,4′-difluorodiphenyl sulfone and 4,4′-difluorodiphenyl ketone as monomers via solution polycondensation. The influences of solvent and monomer ratios on the molecular mass,solubility,crystallinity and thermal properties of the polymers were discussed. The results show that the molecular mass of APPBAESK decreases with the increase of DABPA ratio,representing amorphous structure. The glass transition temperature of polymers is nearly 200 ℃ and up to 450 ℃ at the 5% weight loss under N2 atmosphere,which indicates that the allyl functionalization of the traditional APPBAESK resin is achieved while retaining the thermal stability.Keywords:poly(aryl ether sulfone ketone); allyl; phthalazinone; thermal propertyDOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.04.01*收稿日期:2023-01-27;修回日期:2023-04-26。

杂萘联苯聚醚砜酮的研究

杂萘联苯聚醚砜酮的研究

杂萘联苯聚醚砜酮的研究摘要:新型的杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)是一种工程塑料,其各项性能优异,是一种优良的绝缘材料。

此树脂广泛应用于漆包线和各种膜的制作,效果良好。

经改性的PPESK性能更优,应用领域广,有很好的研究前景。

关键词:杂萘联苯聚醚砜酮、绝缘材料、膜、改性聚芳醚砜(PES)和聚芳醚酮(PEK)是两个综合性能优异的耐高温工程塑料品种,后来有人合成了新型的杂萘联苯型聚醚砜(PPES)和聚醚酮(PPEK),性能优良,其中PPES的溶解性好,PPEK的玻璃化转变温度相对较高。

基于以上工作,采用共聚的方法,合成共聚物聚醚砜酮(PPESK)以使PPES和PPEK相互补充,互补长短,得到综合性能都很优异的耐高温工程塑料,并进一步对其改性,开发其应用前景。

一、杂萘联苯聚醚砜酮(一)合成杂萘联苯聚醚砜酮是由单体DHPZ、二氯二苯砜、二氟二苯酮在以无水K2CO3为催化剂、甲苯为带水剂、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,加热至160-165℃下溶液共聚合得到的,反应式如下:通过控制共聚合时的投料比和反应时间,能得到不同化学结构的共聚产物,这些共聚物具有不同的性能。

经过调节二氯砜和二氟酮的比例(S/K),得到当投料砜酮比为1:1(S/K=1:1)所共聚成的特性粘度为0.6的聚合物为基材,检测树脂的综合性能。

得出PPESK的玻璃化转变温度和热失重温度都较高,具有较高的耐热等级;同时具有优良的电性能、力学性能和粘结力,是一种综合性能优异的工程塑料。

(二)、应用1、制漆包线新型的PPESK树脂在耐热、膜韧性及单向刮漆性能优异,具有较高的耐热等级(H级)。

这种PPESK基体适合于做H级漆包线漆,是耐高温漆包线的一个新品种。

和传统的聚酰亚胺漆包线比较,PPESK漆包线价格低廉,耐水解性能好,且这种漆制漆工艺简单,可用常规方法制漆。

同时,它便于运输和储存,是一种很有前途的漆包线漆。

2、制膜杂萘联苯聚醚砜酮是一种新型特种工程塑料,耐盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠等强腐蚀介质,耐苯、甲苯等有机溶剂,高温下不溶解于大多数溶剂,室温下也只溶解于二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和氯仿,其长期工作温度达280°C,具有极佳的尺寸稳定性,在很宽的温度范围内平均线性热膨胀系数很低,是目前耐热等级最高的可溶性聚醚砜酮树脂。

磺化含侧苯基杂萘联苯聚醚砜质子交换膜材料的合成与性能

磺化含侧苯基杂萘联苯聚醚砜质子交换膜材料的合成与性能

苯砜 为单 体 , 合成 了一 系列含 侧 苯基 杂 萘联 含侧 苯基 杂萘 联 苯
聚 醚砜 ( S PP ES — P) 。 采 用 FT— I R、 H NMR 对 聚 合 物
本 文从 分子 结 构 设计 出发 , 将 苯 基 引入 到 了 聚合 物侧链 上 , 合成新 型 含侧 苯基 杂萘联 苯 聚醚 砜 , 再 以浓 硫 酸为磺 化 剂 , 制备磺 化含 侧苯 基杂 萘联 苯 聚醚 砜 , 对 磺 化聚合 物 的结构 及其 质子 交换 膜性 能进行 了研究 。
易形 成 微 观 相 分 离 结 构 且 具 有 很 好 的 耐 氧 化 性
酮、 4 一 ( 4 - 羟 基 苯基 ) 一 2 , 3 - 二 氮杂萘 1 一 酮和 4 , 4 ’ 一 二 氯二
能『 5 “ ] , 所 以侧 链 型磺化 聚 醚砜 在 质 子交 换 膜 领 域有
更好 的应 用前 景 。
砜 ” ] 、 磺 化 聚酰亚 胺 [ 8 等, 其 中磺 化 聚 醚砜 因 具 有 良
续 反应 2 0 h , 倒入水 中, 析 出 白色条 状 聚合 物 , 水洗 3 次, 1 0 0 ℃下 干燥 1 2 h , 得 到含 侧苯基 杂 萘联苯 聚 醚砜 ,
记为 P P E S — P 7 0 。调 节 DHP Z与 DHP Z — P的摩 尔 比例
碳 酸钾 ( 1 4 mmo 1 ) , 以二 甲苯 为带 水 剂 、 环 丁砜 为溶 剂 , 在氮气 保 护下 1 6 0 ¨ C时 回流 带 水 3 h , 升温至 2 0 0 。 C继
目前 , 商业 化 的质子 交换 膜 主要 为全 氟磺 酸 膜 ( 如 Na f i o n膜 ) , 但 其价 格 昂贵 , 阻醇 性差 , 且 高温下 质 子传 导 性能 差 限制 了它 的使用 [ 3 ] 。 因此 , 价 格 低廉 、 质子 传 导 率高 、 热 稳定性 好 、 甲醇 渗 透率低 的非氟 质 子交 换 膜 材 料成 为 国 内外 的研 究热 点 。研究 人 员 已开 发 了许 多 非 氟质 子交 换 膜 材 料 , 如磺 化 聚芳 醚 酮 l 4 ] 、 磺 化 聚 醚

磺化杂萘联苯聚醚酮膜的制备及其阻醇和质子导电性能

磺化杂萘联苯聚醚酮膜的制备及其阻醇和质子导电性能

磺化杂萘联苯聚醚酮膜的制备及其阻醇和质子导电性能
邓会宁;许莉;王宇新
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2005(025)004
【摘要】采用浓硫酸和发烟硫酸的混合物作磺化剂得到不同磺化度的磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK),考察了不同磺化度的SPPEK膜的导电和阻醇特性.磺化度为73%的膜在测试的温度范围内膜的电导率数量级在10-2S/cm,其甲醇透过系数约比Nafion 115膜低一个数量级,如果以质子传递通量和甲醇传递通量之比定义为综合指标,SPPEK膜的综合性能比Nafion115膜高3.3倍.
【总页数】5页(P13-16,20)
【作者】邓会宁;许莉;王宇新
【作者单位】天津大学,化工学院,化学工程研究所,化学工程联合国家重点实验室,天津,300072;天津大学,化工学院,化学工程研究所,化学工程联合国家重点实验室,天津,300072;天津大学,化工学院,化学工程研究所,化学工程联合国家重点实验室,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4;O646
【相关文献】
1.磺化杂萘联苯聚醚酮酮质子交换膜材料的合成与性能 [J], 梅学华;张守海;蹇锡高
2.磷钨酸/磺化杂萘联苯聚醚酮复合质子交换膜的制备及其性能 [J], 邓会宁;王宇新
3.磺化聚醚醚酮膜的制备及其阻醇和质子导电性能 [J], 李磊;许莉;王宇新
4.磺化杂萘联苯聚醚酮酮醚酮质子交换膜材料的合成与表征 [J], 张守海;杨大令;周娟;蹇锡高
5.磺化酚酞型聚醚砜膜的制备及其阻醇和质子导电性能 [J], 李磊;许莉;王宇新因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展

碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展

2020 年第49 卷第 12 期石油化工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY·1153·特约述评DOI :10.3969/j.issn.1000-8144.2020.12.001[收稿日期]2020-08-03;[修改稿日期]2020-10-29。

[作者简介]张琦(1984—),女,安徽省宿州市人,博士,高级工程师,电话 010-********,电邮 zhangqi01.bjhy@ 。

联系人:张师军,教授级高级工程师,中国石化高级专家,电话 010-********,电邮 zhangsj.bjhy@ 。

[基金项目]中国石油化工股份有限公司资助项目(219025-4)。

碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展张 琦,张师军(中国石化 北京化工研究院,北京 100013)[摘要]碳纤维增强热塑性复合材料因出色的机械性能及易于加工、回收等优点受到广泛关注。

对碳纤维/树脂进行界面改性可改善碳纤维与热塑性树脂之间的化学键合、机械啮合以及界面浸润性,进而提高复合材料的综合性能。

对碳纤维增强热塑性复合材料的界面改性和材料性能研究等方面进行了综述,重点总结了碳纤维增强聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜等热塑性复合材料的最新研究进展。

[关键词]碳纤维;热塑性复合材料;高性能;界面改性[文章编号]1000-8144(2020)12-1153-12 [中图分类号]TQ 322.4 [文献标志码]AResearch development on carbon fiber reinforced thermoplastic compositesZhang Qi ,Zhang Shijun(Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry ,Beijing 100013,China )[Abstract ]Carbon fiber reinforced thermoplastic composite has attracted much attention due to its advantages ,such as excellent mechanical properties ,easy to process and recycle. The interfacial modification of carbon fiber/thermoplastic resin can improve the chemical bonding ,mechanical meshing and interfacial wettability between carbon fiber and thermoplastic matrix ,so as to improve the comprehensive properties of the composite. In this paper ,the research on the interfacial modification ,mechanical properties and other aspects of carbon fiber reinforced thermoplastic composites are reviewed ,and the latest research progress of carbon fiber reinforced polyamide ,polyphenylene sulfide ,polyetheretherketone ,polyetherimide ,polyethersulfone and other thermoplastic resin matrix composites were emphatically summarized.[Keywords ]carbon fibers ;thermoplastic composites ;high performance ;interfacial modification碳纤维(CF )是由有机纤维在惰性气氛中经高温碳化制得,具有高强度、高比模量、优异的热性能和化学稳定性以及阻尼减震降噪等特性,是优异的增强体材料[1-4]。

磺化侧苯基杂萘联苯聚醚酮酮的合成与性能

磺化侧苯基杂萘联苯聚醚酮酮的合成与性能
杂萘 一 1 一 酮( D H P Z ) 和1 , 4 一 二( 4 一 氟 苯 甲酰基 ) 苯( B F B B) 为原 料 , 合 成 了一 系 列不 同侧 苯 基含 量 的杂萘 联 苯 聚醚 酮酮 ( P P E K K - P ) , 经 磺化 修饰 制备 了一 系列 新型 磺化侧 苯基 杂萘 联苯 聚醚 酮酮 ( S P P E K K . P ) , 并 对 磺化 聚合 物 的结 构进 行 了表征 ,对质 子交换 膜 的性 能进行 了测 试.
磺 化 侧 苯 基 杂 萘联 苯 聚 醚酮 酮 的合 成 与 性 能
张守海 , 姜 懿文 ,陈丽云 ,蹇锡 高
( 大连理工大学化工学院 , 辽 宁省高性 能树脂 工程技术研究 中心 , 辽 宁省高分子科学与工程重点实验室 , 大连 I 1 6 0 2 4 )
摘 要 以4 一 ( 3 一 苯基_ 4 一 羟基苯基 ) - 2 , 3 - 二 氮杂 萘一 1 一 酮( D H P Z . P ) 、 4 - ( 4 . 羟基 苯基 ) 一 2 , 3 - 二氮杂萘. 1 . 酮( D H P Z ) 和1 , 4 - 二( 4 ' - 氟苯 甲酰基) 苯( B F B B) 为原 料 ,经溶 液亲核 取代 缩聚反 应 ,通过调 节 D H P Z . P和 D H P Z的比
收稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 3 - 0 8 . 基金项 目:国家 自然科学基金 ( 批准号 : 2 1 2 7 6 0 3 7 ) 资助. 联系人简介 :张守海 , 男, 博士, 副教授 ,主要从事高分子膜材料研究.E - m a i l :z h a n g s h h @d l u t . e d u . c n 蹇锡高 , 男, 教授 , 主要从事高性能高分 子材料 的设计 、合成及应用研究.E - ma i l : j i a n 4 6 1 6 @d 1 . c r l

新型杂萘联苯结构聚芳醚砜(酮)及其共混物结构与性能研究

新型杂萘联苯结构聚芳醚砜(酮)及其共混物结构与性能研究

新型杂萘联苯结构聚芳醚砜(酮)及其共混物结构与性能研究新型含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚砜酮是本课题组近年来开发成功的一类高性能工程塑料,是目前耐热等级最高的可溶性聚芳醚新品种,性能价格比优异,具有很好的应用前景。

但在加工生产及应用中该类纯树脂材料显示出一些不足之处,比如熔体粘度高导致热成型加工困难,材料脆性较大等,极大地限制其推广应用,因而需要进行改性。

据此,本论文采用熔融共混及溶液共混方式对含二氮杂萘联苯结构聚芳醚类树脂进行改性,系统研究了改性材料的结构和性能关系,以期为将来工业化生产和应用提供理论依据。

采用逐步聚合方法制备了新型特种工程塑料含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜酮PPESK(S/K=50/50)、聚芳醚砜(PPES)及聚芳醚酮酮(PPEKK)。

利用热失重(TGA)分析仪,氮气氛围中,多重加热扫描速率下的不定温法对PPESK(50/50)、PPES及PPEKK进行热分解动力学研究。

根据Satava法得出,聚合物PPESK(50/50)分解反应机理为随机成核和随后生长,反应级数n=1;而聚合物PPES的热分解反应机理为相界面反应模式,反应级数n=2;PPEKK的热分解机理为三维扩散(3D);同时采用经典动力学方程Friedman、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)及Ozawa计算了热分解动力学参数(Ea,lnz)。

重点考察不同升温速率、酮/砜比对PPESK(50/50)、PPES及PPEKK的热稳定性影响,并且根据得到的动力学参数推测其在高温使用条件下的使用寿命及对热分解反应过程中“动力学补偿效应”(KCE)进行分析。

采用动态热机械分析仪(DMTA)对新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜(酮)及与聚四氟乙烯(PTFE)共混物,进行动态热机械性能表征。

研究结果表明:新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮PPESK的热稳定性能良好,在较高温度范围内储能模量保持在相对较高值,能较好的作为结构件使用。

2007年《膜科学与技术》总目次

2007年《膜科学与技术》总目次

膜分离技术在垃圾渗滤液处理 中的研究 与应用 ………………………………………… 武江津,刘桂 中, 长虹 孙
研: 报告 究
杂萘联苯聚醚砜酮类材料成膜 动力学研 究( 添加剂对 P E K凝胶动力学的影响 I) PS
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
欢 ,崔喜 勤 , 金奇庭 , 2 , ,7 等(7 12 )
新 型多孔碳化硅 陶瓷膜管 的制备与性能表征 …………………………………………… 刘有智 , 国亮 , 石 郭
微 污染水处理 中投加粉末炭减缓膜污染 的机理研究 …………………………………… 郝爱玲 ,陈永玲 , 顾
雨 , (7 13 ) 等 2 , ,2
秦 培勇,陈翠仙 ,黄 秦 培勇 ,陈翠仙 ,黄 剑 ,李继定 , 王
薇, 2 , ,7 等(7 10 ) 薇 , 2 , ,3 等(7 1 1 ) 耀 (7 1 1 ) 2 , ,8 鼎 , (7 12 ) 等 2 , ,3
杂萘联苯聚醚砜酮类材料成膜动力学研究( 凝 胶介质对 P E K凝胶动力学 的影响 Ⅱ) PS
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第 6期






・0 13・
20 0 7年《 科学与技术》 目次 膜 总
( 号 内数 字依 次为卷数 、 括 期数 、 页数 )
’ 专家论坛
膜分离技术 在酒类生产 中的应用概述 ……………………………………………………………………… 孙本 惠 (7 1 O ) 2 , ,1 (7 2 O ) 2 , ,1 (7 4 0 ) 2 , ,1 (7 6 0 ) 2 , ,1 探测膜 倩 液体系 内部信 息的介电谱方法—— 以模 型和解 析为中心 …… ……………… …… … 赵 孔双 , 玉红 李 环境响应型智能 开关膜 的研究进展 ………………………………………………………… ……… 谢 锐 , 良银 褚

中国又一技术打破国外垄断,他为我国每年节约数亿元!独家专访蹇锡高院士

中国又一技术打破国外垄断,他为我国每年节约数亿元!独家专访蹇锡高院士

中国又一技术打破国外垄断,他为我国每年节约数亿元!|独家专访蹇锡高院士【栏目介绍】国之栋梁,铸就大国之材!《大国之材》栏目聚焦材料界学术泰斗、行业领军人物,通过大型系列纪录片、系列丛书、视频访谈、媒体报道等多种形式,见证中国材料人奋勇拼搏、砥砺前行的成长轨迹,记录中国从材料大国向材料强国迈进的发展史。

《大国之材》分为《人物篇》、《企业篇》、《行业篇》等,包括《院长来了》、《对话》等子栏目,分别从不同视角记录充满智慧的材料人的故事。

“我们要走从实验室到工厂,从工厂到市场的科研路子,为振兴民族工业尽一份力。

”近日,新材料在线®对中国高分子材料领域巨擘蹇锡高院士进行专访,让我们了解了他的科研思想与产业大格局。

新材料在线®独家专访蹇锡高院士高性能工程塑料领域巨匠,为大国崛起筑基人类文明的发展史,就是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。

每一项新材料技术的应用,都将给社会生产和人类的生活带来巨大改变,把人类社会推向前进。

新材料作为国民经济先导性产业和高端制造及国防工业等关键保障,是各国战略竞争的焦点。

作为我国七大战略性新兴产业之一,新材料是整个制造业转型升级的产业基础。

很多人形象得把材料科学称之为大国柱石。

在大国崛起的历史进程中,那些为国筑基的科学家们,注定是这个时代最为耀眼也最为明亮的星辰,那是一个民族狂飙突进的标志。

“我们经常谈中国梦,我们国家要实现中国梦,要在新材料领域实现突破,高分子材料是其中非常重要的领域。

”铿锵有力的话语透漏着蹇锡高院士对中国材料发展的坚定信念。

高分子材料作为三大基础材料之一,具备轻质、高强、耐腐蚀等特点,应用领域非常广泛,也是国防装备领域不可或缺的材料。

大连理工大学化工与环境生命学部在高性能高分子材料领域,蹇锡高院士是具有划时代意义的代表性人物。

蹇锡高院士与高分子材料结缘是在上世纪60年代,毕业于大连工学院高分子化工专业的蹇锡高当时科研方向是橡胶领域。

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杂萘联苯聚醚砜酮的研究
摘要:新型的杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)是一种工程塑料,其各项性能优异,是一种优良的绝缘材料。

此树脂广泛应用于漆包线和各种膜的制作,效果良好。

经改性的PPESK性能更优,应用领域广,有很好的研究前景。

关键词:杂萘联苯聚醚砜酮、绝缘材料、膜、改性
聚芳醚砜(PES)和聚芳醚酮(PEK)是两个综合性能优异的耐高温工程塑料品种,后来有人合成了新型的杂萘联苯型聚醚砜(PPES)和聚醚酮(PPEK),性能优良,其中PPES的溶解性好,PPEK的玻璃化转变温度相对较高。

基于以上工作,采用共聚的方法,合成共聚物聚醚砜酮(PPESK)以使PPES和PPEK相互补充,互补长短,得到综合性能都很优异的耐高温工程塑料,并进一步对其改性,开发其应用前景。

一、杂萘联苯聚醚砜酮
(一)合成
杂萘联苯聚醚砜酮是由单体DHPZ、二氯二苯砜、二氟二苯酮在以无水K
2CO
3
为催化剂、甲苯为带水剂、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,加热至160-165℃下溶液共聚合得到的,反应式如下:
通过控制共聚合时的投料比和反应时间,能得到不同化学结构的共聚产物,这些共聚物具有不同的性能。

经过调节二氯砜和二氟酮的比例(S/K),得到当投料砜酮比为1:1(S/K=1:1)所共聚成的特性粘度为0.6的聚合物为基材,检测树脂的综合性能。

得出PPESK的玻璃化转变温度和热失重温度都较高,具有较高的耐热等级;同时具有优良的电性能、力学性能和粘结力,是一种综合性能优异的工程塑料。

(二)、应用
1、制漆包线新型的PPESK树脂在耐热、膜韧性及单向刮漆性能优异,具有
较高的耐热等级(H级)。

这种PPESK基体适合于做H级漆包线漆,是耐高温漆包线的一个新品种。

和传统的聚酰亚胺漆包线比较,PPESK漆包线价格低廉,耐水解性能好,且这种漆制漆工艺简单,可用常规方法制漆。

同时,它便于运输和储存,是一种很有前途的漆包线漆。

2、制膜杂萘联苯聚醚砜酮是一种新型特种工程塑料,耐盐酸、硝酸、硫酸、
氢氧化钠等强腐蚀介质,耐苯、甲苯等有机溶剂,高温下不溶解于大多数溶剂,室温下也只溶解于二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和氯仿,其长期工作温度达280°C,具有极佳的尺寸稳定性,在很宽的温度范围内平均线性热膨胀系数很低,是目前耐热等级最高的可溶性聚醚砜酮树脂。

经研究表明,PPESK 是一类十分理想的分离膜用高分子材料,已得到国内外膜科学与工业界的重视。

二、杂萘联苯聚醚砜酮的改性
杂萘联苯结构的聚醚砜酮是一类高性能特种工程塑料,但为了拓展其应用领域,国内外对其改性的研究也成为了一个热点。

主要的改性有:
(一)杂萘联苯型聚醚(砜)酮的复合及共混改性
采用溶液共混的方式,用钛酸酯(NDZ-201)和硅烷偶联剂(KH-550、KH-560)处理钛酸钾晶须表面制备PPESK/TK复合材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA)等手段对复合材料的界面、热性能和力学性能进行了研究。

结果表明;钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂改善了PPESK与TK的界面粘结;硅烷偶联剂优于钛酸酯偶联剂,并以晶须重量的1%时为最佳。

复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都随着TK含量的增加先增大后降低,当TK 含量为20%时,综合力学性能最好。

随着TK含量的增加,复合材料的耐热性提高。

(二)耐高温杂萘联苯聚醚砜酮平板超滤膜
杂萘联苯聚醚砜酮作为一种新型特种工程塑料,耐盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠等强腐蚀介质,耐苯、甲苯等有机溶剂,高温下不溶解于大多数溶剂,所以被广泛应用与超滤膜的制备。

利用杂萘联苯聚醚砜酮进行耐高温超滤膜的制备与性能研究,通过考察聚合物浓度、溶剂种类、添加剂种类和含量对平板超滤膜结构和性能的影响,确定了制膜工艺条件。

试验发现:随聚合物浓度的升高,膜的水通量减小,截留率升高;有机添加剂PEG400 和吐温的加入可以提高膜的水通量,降低截留率,形成指状孔结构。

无机添加剂LiCl 可以大幅度改变膜的形态,膜形成海绵状结构,而且随着LiCl 含量的增加,膜孔变大,水通量上升,截留率下降。

蒸发时间对膜结构也有很大的影响,随着蒸发时间的延长,膜逐渐由指状结构向海绵状结构过渡,其原因是外界水蒸气进入铸膜液和溶剂挥发双重作用的结果。

最后进行了耐温实验,发现随着料液温度的提高,膜的水通量大幅上升,将膜在沸水中煮30 分钟,膜的水通量变化不大。

(三)TLCP和纤维增强改性杂萘联苯聚醚砜酮
采用液晶聚合物(TLCP)和短切玻璃纤维/碳纤维混杂强PPESK胆Es复合材料,测试表明,相对于单纯用短切纤维增强,混杂增强进一步降低了熔体粘度,提高了纤维与树脂的浸润程度,减少了纤维的折断率,提高了纤维在流动方向的取向度,使力学性能得到很大的提高。

两组复合材料体系的弯曲强度都随着液晶含量的增加先增加后下降,但是冲击强度下降;随着液晶聚合物含量的增加,碳纤维混杂增强复合材料的摩擦系数不断减小而体积磨损率则呈现先增加后下降的趋势。

(四)新型杂萘联苯聚醚砜酮增强改性
静电纺丝是制备超细纤维膜的重要方法,利用静电纺丝法制备出PPESK超细纤维膜,系统研究其电纺性,然后用聚苯乙烯(PS)与PPESK进行共混纺丝,发现其共混纤维膜强度提高明显,继而研究静电纺丝法对聚合物混容性的影响,最后对PPESK/PS共混纤维膜进行增强处理。

具体研究内容包括:PPESK纺丝溶液的浓度,电压,固化距离和混合溶剂对PPESK电纺膜形态的影响;静电纺丝过程对不相容和相容体系混容性的影响;多壁碳纳米管(MWCNTs)对PPESK/PS共混纤维膜形态与力学性能的影响;用PET无纺布作为纤维毡的基布,探索用苯乙烯乳液法和溶液法解决纤维毡与无纺布的粘结性问题。

苯乙烯乳液法成功改善了PPESK/PS复合纤维毡与无纺布之间的粘结性,但用于空气过滤时,其处理复合滤材中的PS粒子导致过滤效率降低;溶液浸泡法所得的纤维毡与无纺布复合膜粘结性较好,将其用于空气过滤时,其过滤效率远远高于乳液法,最高可达95.2%,不过仍然比纯纤维毡的过滤效率要低一些。

三、结语
杂萘联苯聚醚砜酮是一种新型的耐热可溶解高分子材料,也是一种新型特种工程塑料,具有优异的性能,例如:具有耐盐、酸、碱等强腐蚀性介质及耐苯、甲苯等有机溶剂的性质,具有耐高温、化学稳定性好等优异性能,在涂料、树脂漆、各种膜的制备方面应用非常广泛。

但是,为使其应用领域更为广泛,对杂萘联苯聚醚砜酮的改性,使其性能进一步提高和完善的研究仍然是现今国内外的研究热点。

依此形势看,杂萘联苯聚醚砜酮将是未来的热点绝缘材料,应用领域会更为宽广。

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