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含氰基高性能聚芳醚材料的合成与表征_材料毕业(2)

2013-04-25 01:29
2.3  含氰基聚芳醚的热性能
Figure 2 DSC curves of polymers 6a-6c
Figure 3 TGA traces of polymers 6a-6c
聚合物的热性能由差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测定。与本实验室前
期合成的含双二氮杂萘酮的聚芳醚相比[6-7]，本文合成的含氰基的聚芳醚也具有较高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性。Figure 2 是聚合物的 DSC 曲线图，三种聚合物都具有较高的玻璃化温度，分别是 320ºC、293ºC、263ºC。这是因为三种聚合物都包含刚性的双二氮杂萘酮部分，其扭曲非共平面结构增大了分子链中的空间位阻，妨碍了分子链的运动，使玻璃化转变温度升高。另外两个氧原子连在刚性的氰基的邻位，使整个分子链的刚性增加，分子链运动困难，进一步导致玻璃化转变温度升高。 Figure3 是聚合物的 TGA 曲线图，从图中可以看到，这三种聚合物有相似的热失重行为：400ºC 以前没有明显的失重，质量失重 5％出现在 500ºC 左右，分别为 494ºC、492ºC 和 495ºC，分子主链分解发生在 520-580ºC  之间。这些结果说明合成的含氰基的聚芳醚热稳定性非常好，适宜于用作耐高温材料。
2.4 聚合物的溶解性能
 
含氰基聚芳醚的溶解性能列于 Table 2 中。三种聚合物的溶解性能比较好，易溶于氯仿、二氯甲烷等氯代溶剂，能溶于极性非质子溶剂(DMAc、DMF、NMP 等)，其可能原因：一是分子主链中存在柔性的醚键；二是引入大体积，扭曲的二氮杂萘酮结构破坏了聚合物分子结构的规整性，从而提高聚合物的溶解性。良好的溶解性能有利于对其进一步加工处理，这也是含二氮杂萘酮结构聚芳醚的特点。

3.  结论
 
本文通过在聚芳醚骨架中同时引入二氮杂萘酮结构单元和氰基强极性基团，合成了一系列高性能的高分子材料，并对其综合性能进行了表征，结果表明，所合成的聚合物具有优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。并在常见的氯代烷烃和极性非质子性溶剂中具有比较好的溶解性。

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