双酚S型含磷聚芳醚酮的合成与性能研究

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本文首先合成了一种侧链含磷单体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-对苯二酚(DOPO-HQ),对其合成方法进行了改进,通过红外光谱、核磁共振和DSC对其结构进行了表征;然后合成了一种新型的主链含磷单体1,4-双(对氟苯酰基苯基)苯基氧化膦(FPPPO),并通过红外光谱、核磁共振、元素分析以及DSC等手段,对其结构进行了表征。 采用高温溶液缩聚反应,分别以4,4’-二氟二苯甲酮(DFK)或1,4-双(对氟苯甲酰基)苯(1,4-FBB)、双酚S和DOPO-HQ为共聚单体,通过改变双酚S与DOPO-HQ在体系中的配比,制备了两个系列的侧链含磷双酚S型聚芳醚酮。研究了合成条件,如反应温度、反应时间、反应浓度等因素对聚芳醚酮特性粘度的影响,用红外光谱、核磁共振对聚合物进行了结构分析,用DSC测定了聚合物的玻璃化转变温度,用TGA进行了热失重分析,测定聚合物在有机溶剂中的溶解性。结果发现,将侧链含磷单体DOPO-HQ引入聚芳醚酮主链结构中,提高了聚芳醚酮玻璃化温度,提高了其热稳定性,并改善了其在有机溶剂中的溶解性。 通过高温溶液缩聚反应,将主链含磷单体FPPPO与双酚S反应合成了主链含磷双酚S型聚芳醚酮。测定了聚合物的特性粘度,用红外光谱,核磁共振对聚合物进行了结构分析,用DSC测定了聚合物的玻璃化转变温度为235℃,使用TGA对聚合物进行了热失重分析,测试了聚合物在有机溶剂中的溶解性,另外还对聚合物进行了成膜性测试,发现具有良好的成膜性,对聚合物膜进行了一系列的性能测试,包括力学性能测试、电性能测试、氧指数测试(氧指数为45),结果表明在主链上引入磷元素可以提高聚芳醚酮的玻璃化转变温度,改善了它的溶解性和阻燃性能,并赋予其良好的力学性能和热稳定性。
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