高分子化二茂铁吸波材料的分子设计、合成与性能研究

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1、四川师范大学攻读硕士学位研究生学位论文高分子化二茂铁吸波材料的分子设计、合成与性能研究材料学专业研究生邓科指导教师林展如教授二茂铁聚合物作为—类新型的功能聚合物，在电子、电化学、光学、电磁肖劲循诺￡现出许多特殊的性能，具有广泛的应用前景和重要的基础理论研究价值。为此，我们在分子没计和性能裁剪的思路上，合成了—系列的二茂铁高分子材料，并探索其结构与性能的关系。本文以二茂铁为原料，经独特的分子设计，将导电的共帮巨基团引入二茂铁高分予化台物中，再使分子中共轭基团和金属离子M(Fe、Cr、Mn等)配位，同时又使被

2、配位的金属原子M和二茂铁中的铁原子间有一定的电子离域，从而合成既含“磁性”基元的金属原子离域结构，又有“导电”基元的茂环和共轭取代基组成的大共钷体系的新·类高分子化合物；在此基础E，我们还尝试在二刀漱高分子结构中引入具有优良光电性能的酞菁和8_羟基喹啉基团。为此，共合成了3个系列的二茂铁高分子材料，它们是=茂铁酰胺配聚物及硫喙配聚物、酞菁改性的二茂铁高分子和8毒醋觐缃二茂铁高分子。同时采用红外光谱(瓜)、核磁共振氢谱(1HNMR)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TGA)、x光电子能谱(XPS)等对聚合物的

3、结构与性能进行了表征；并研究了部分样品在2—12GHz频率下的四个重要电磁参数(∥，、∥～占9阳，)及微波反射性能。研究结果表明，合成出的最终产物其化学结构比较复杂，金属配位形式存m四川师范大学攻读硕士学位研究生学位论文在多种_方式：限于目前的条件与技术水平，高聚物也尚难制成单晶，其化学结构及纯度并不十分明确。分子量测试发现缩聚反应中发生了链的支化反应，这是由于高转化率时，大分子发生链转移所引起的；同时还发现分子结构中含有位阻较大的刚性基团不利于聚合反应，所得产物聚合度较低；而结构相对简单的聚二乙烯基二茂

4、铁则可根据需要控制其聚合度。同时，我们还发现，1／卜系列的化合物均具有良好的热稳定性，尤其是酞菁一=茂铁型系列化合物中酞瞢基团的引入提高了聚二乙烯基二茂铁的分解温度。而金属配聚物较未配位金属的配体高温热稳定性提高不大，可能是由于金属离子与配体之间形成配位键的键能与配位体内的共价键键能相比要小得多，当金属配聚物受热裂解时，首先从配位键开始，因此对高温热稳定性的影响甚微。电磁参数的研究证实了这种高分子化韵二茂铁吸波材料与无机铁氧体迥然不同，其∥及∥的频谱基本E为水平直线，磁参数茁澳蜩撷段几乎不随频率而变化；介

5、电常数测试数据说明掺杂碳纤维后的酞瞢·二茂铁型化合物的介电性能得到明显的提高，其占’及，在整个频段(1～12GHz)有较大增加，并在7-10G／-Iz频段内，其一及，均达最大值，这是由于掺杂后两相界面E产生了—层“双电层”结构的中间相引起的。在4GHz的低频段，配聚物的微波吸收基本匕为电损耗，而在6--SGI-Iz频段辔点。却较大，说明在此频段其微波吸收包括电损耗与磁损耗两部分，且磁损耗起主要作用；另外，配聚物的反射衰减与结构中的取代基及配位金属有关。丽酞菁一=茂铁型高分子吸波材料尽管高分子侧链引入的酞簧

6、基团能够提供更多参与共轭的n电子，但二茂铁高分子本身没有形成共轭体系，就很难在整个高分子长链形成电子离域结构，因而使其电磁损耗无法增大，其吸波性能相对较差。通过进—步调整其共轭体系的结构、控制金属离子的配位角度及金属类型，将有可目酾怫IJ出有实用价值的轻质、宽频及强吸收的新型二茂铁高分子吸波材料。，此外，对8'羟基喹啉型二茂铁商分子的研究还处于探索阶段，许多测试工作还正在进行中，将为后续研究奠定基础。关键词：二茂铁高分子配位缩聚物酞菁铁8一羟基喹啉吸波性能IV四川师范大学攻读硕士学位研究生学位论文Mole

7、cularDesign、SynthesisandPropertiesResearchofPolymericFerrocenylAbsorbing-waveMaterialsFc'troeenylpolymers廿veda8anewclassoffunctionalpolymerwithlotsof印∞ialelecuonie,elecUochemical,opticalandmag皿e№弘哪蒯嚣hada【Ien醯∞applicationprospectsandimportantvaluesinacad黜i

8、cresearch．Then,we毋删h嚣izcdaseriesofpolymericfemx跫nylm珊豇ialsonthebasisofmoleculardesignsandfunctionaldesigns,anditsslrta：turesandsomepcd曲咄mc鹤w∞studiedtoo．Inthispape毛fenocenewastakentoberawma眦andtheco崎哩触edgroupbt晌gcond