于艷 劉鵬濤 蹇錫高 劉程
(大連理工大學高分子材料系,精細化工國家重點實驗室,大連,116012)
洪定一
(中國石油化工股份有限公司科技開發(fā)部,北京,100029)
李楊 呂占霞
(中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院,北京,102500)
摘要:由自制的1,2-二氫-2-(4一氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮雜萘-1-酮(DHPZ-DA)、 4,4'-二氨基二苯甲烷(DAPM)、對苯二胺與對苯二甲酸進行縮聚合,改變不同二胺的配比,制成一系列高相對分子質量的聚芳酰胺,其特性粘數(shù)為0.81~2.38 dL/g。用傅里葉變換紅外光譜和核磁共振氫譜分析了聚合物的結構,利用差示掃描量熱法和熱重分析研究了聚合物的耐熱性能,結果表明:聚芳酰胺的玻璃化轉變溫度在220℃以上,氮氣氣氛中,5%熱失重溫度在450℃以上;當DHPZ-DA的摩爾分數(shù)與DAPM的摩爾分數(shù)之和超過70%時,聚合物能溶于非質子極性溶劑中。
聚芳酰胺具有優(yōu)異的耐高溫性能、力學性能和絕緣性能。自20世紀60年代首次合成以來,已經(jīng)發(fā)展成為一類重要的高性能工程塑料,廣泛應用在航空、電子、現(xiàn)代通訊等尖端科技領域。商品化的聚芳酰胺[如杜邦公司的Kevlar@(聚對苯二甲酰對苯二胺)]為溶致液晶高分子,只能溶于濃硫酸,紡絲條件苛刻。在大分子主鏈上引入扭曲非共平面的結構,可以降低大分子鏈的緊密堆砌,進而合成出可溶解的聚合物。雜環(huán)結構通常能增加聚合物的內(nèi)聚能密度,從而提高材料的機械強度、模量和玻璃化轉變溫度(Tg),因此雜環(huán)聚芳酰胺特別引人注目[1,2]。
研究組已經(jīng)設計合成了耐高溫、可溶解的含二氮雜萘酮結構單元的聚芳酰胺[3,4],其Tg高,可溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等非質子極性有機溶劑,澆注成膜,因此,應用前景非常廣闊。
為了進一步考察結構對材料性能的影響,本研究在前面工作的基礎上,由自制的含二氮雜萘酮結構的二胺與4,4'-二氨基二苯甲烷(DAPM)、對苯二胺(PPD)、對苯二甲酸(TPA)進行四元共縮聚合,制成一類新型聚芳酰胺,并分析了不同二胺單體的含量對其耐熱性及溶解性能的影響。
論文來源:合成樹脂及塑料,2004,21(5),57-60