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《含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、Vol.23高等学校化学学报No.122002年12月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES2382～2385含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征张守海,杨大令,蹇锡高(大连理工大学化工学院高分子材料系,大连116012)摘要对4,4’2二氯二苯砜进行磺化改性制得磺化二氯二苯砜,不同比例的4,4’2二氯二苯砜和磺化二氯二苯砜与含二氮杂萘酮结构的类双酚单体(DHPZ)及4,4’2二氟二苯酮共聚合制得不同磺化度的磺化聚醚砜1酮.对磺化单体及聚合物进行了IR和HNMR表征,并研究了聚合物的溶解性和成膜性能.关键词磺化;聚芳醚砜酮;聚合中图分类号O631文献
2、标识码A文章编号025120790(2002)1222382204聚芳醚类聚合物(如聚醚砜、聚醚酮)是具有较高的玻璃化转变温度及耐高温氧化的重要的热塑性[1][2][3,4]聚合物.许多研究小组报道了采用不同磺化剂如浓硫酸、氯磺酸和三氧化硫对聚芳醚进行的磺[5][6,7][8]化改性,取得了较好的效果.Ueda,Wang和刘盛洲等分别报道了一系列通过直接聚合法合成含磺酸钠取代基聚芳醚树脂,制备高分子量的磺化聚合物.与聚合物磺化改性相比,聚合物的磺化度更容易控制,这些磺化聚合物被广泛应用于脱盐和聚合物电解质膜.大连理工大学研究开发的含二氮杂萘酮结构的新型聚醚砜酮(PPESK),其玻璃化转变温
3、度高达536～578K,具有优良的综合性能,是目前耐热等级最高的可溶性聚芳醚树脂.研究表明,含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮(PPESK)是一种优良[9,10]的用于制备耐高温气体分离、超滤和纳滤的分离膜材料.我们已经对PPESK的磺化改性进行了研[11,12]究,磺化聚醚砜酮具有比聚醚砜酮更高的亲水性,扩大了PPESK的应用范围.本文通过直接聚合法合成含磺酸钠基团的聚醚砜酮(SPPESK).1实验部分1.1原料4,4’2二氯二苯砜(DCDPS)、4,4’2二氟二苯酮(DFDPK)均为聚合级;42(42羟基苯基)22,32二氮杂萘212酮(DHPZ,自制);环丁砜用5A分子筛处理;其它试剂和溶剂均
4、为分析纯.1.2磺化二氯二苯砜的合成将28.7g(0.1mol)4,4’2二氯二苯砜加入到30mL20%～23%发烟硫酸中,加热到120℃,搅拌4h,降温后,将反应混合物倒入氯化钠水溶液中,过滤,滤饼用1molöL的氢氧化钠溶液中和至pH=6～7,然后经甲醇ö水重结晶,得到纯的磺化二氯二苯砜(SDCDPS),收率为61.8%.反应式如下:OOSO3HOSO3NaFumingsulfuricacidNaClNaOHClSClClSClClSCl120℃OSO3HOSO3NaODCDPSSDCDPS1.3磺化聚醚砜酮的合成在装有搅拌器、导气管、冷凝分水器的三口烧瓶中加入一定比例的DCDPS,D
5、FDPK,SDCDPS,DHPZ和碳酸钾(摩尔比为2∶2∶2∶1∶2),以环丁砜作为溶剂,二甲苯作为带水剂.油浴升温至160℃,3h后蒸出二甲苯,升温至200℃反应14h.加入适量环丁砜溶剂稀释,倒入水或乙醇中析出聚合收稿日期:2001209207.基金项目:国家自然科学基金(批准号:59473019)资助.联系人简介:蹇锡高(1946年出生),男,教授,博士生导师,主要从事高分子材料研究.E2mail:Jian4616@mail.dlptt.ln.cn©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsrese
6、rved.http://www.cnki.netNo.12张守海等:含磺酸钠基的杂萘联苯聚芳醚砜酮的合成与表征2383物,过滤并干燥得到产物.反应式如下:OO++ClSCl+HOOFCFNNHOOSO3NaSulfolane,XyleneClSClK2CO3SO3NaOOONNOSO3NaSOONNOSO3NaOOSOCOONN1.4测试以N,N2二甲基乙酰胺作为溶剂,配成015gödL稀溶液,于25℃下采用四点法,用乌式粘度计测定聚合物的特性粘度.1在JEOLFX290Q型核磁共振仪上测试HNMR(TMS为内标),SDCDPS以氘代水为溶剂;PPESK以氘代氯仿为溶剂,SPPESK以氘代
7、二甲基亚砜为溶剂.红外光谱在NICOLET220DXB型红外光谱仪上测定,以KBr压片.2结果与讨论2.1磺化二氯二苯砜的合成与表征由于苯环上的氯原子和砜基的作用,芳环上的亲电取代反应发生在氯原子的邻位和砜基的间位.1图1为磺化二氯二苯砜的HNMR谱图.由图1可以看出,单体中有3种化学位移的氢(1个单峰,2个二重峰),与二氯二苯砜(2个二重峰)相比在低场多了一个单峰,这是由于引入磺酸基这一强吸电子基团使原来的对称结构被破
