含氯Armos薄膜的制备与性能研究

《含氯Armos薄膜的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文含氯Armos薄膜的制备与性能研究SYNTHESISANDPROPERTIESOFCHLORINATEDARMOSFILMS刘娇哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号:O633.5学校代码:10213国际图书分类号:54密级:公开工程硕士学位论文含氯Armos薄膜的制备与性能研究硕士研究生：刘娇导师：孙秋副教授申请学位：工程硕士学科：化学工程所在单位：化工与化学学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O633.5U.D.C.:54Disser

2、tationfortheMasterDegreeinEngineeringSYNTHESISANDPROPERTIESOFCHLORINATEDARMOSFILMSCandidate:LiuJiaoSupervisor:A.P.SunQiuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringAffiliation:SchoolofChemistryandChemicalEngineeringDateofDefe

3、nce:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要目前商业化最广泛的聚酰胺是传统的纯对位聚酰胺—PPTA（聚对苯二甲酰对苯二胺），但PPTA难溶于有机溶剂，需将聚合物溶于浓硫酸中进行纺丝，对加工设备要求比较高。杂环聚酰胺在PPTA中引入杂环二胺，进一步提高纤维和薄膜的抗拉强度和热稳定性，改善聚合物在有机溶剂中的溶解性，能够直接进行湿法纺丝和制膜。Armos是一种具有优异的力学性能、热

4、稳定性和阻燃性能的杂环聚酰胺，但目前在国内没有实现产业化，技术有待进一步研究。本论文采用低温溶液共聚法对Armos进行改性，制备了三种不同的Armos，并对其进行结构表征和性能测试的分析。本论文探究了在N,N-二甲基乙酰胺/氯化钙（DMAc/CaCl2）体系中的聚合工艺，通过考察CaCl2含量、对苯二甲酰氯（TPC）加料次数和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑（DAPBI）含量对Armos比浓对数黏度的影响，获得最佳聚合工艺是CaCl2质量分数4%，TPC分两次添加。通过红外光谱对合成的Armos进行

5、表征，发现合成出了目标产物。通过对聚合物溶液流变测试，探讨其稳态和动态流变性。通过热重分析（TG）、力学性能和阻燃测试对其热性能、机械性能和阻燃性进行分析。在DAPBI摩尔分数为55%时，制膜容易，且薄膜的性能优异。在Armos的基础上引入第三单体—含氯对苯二胺（Cl-PPD和2,5-二氯-1,4-苯二胺）对其进行改性，通过红外光谱表征发现含氯Armos除含有C-Cl的特征吸收峰外，其余特征吸收峰与Armos一致，证明合成出了目标产物含氯Armos。通过力学性能测试发现在Cl-PPD摩尔分数为20%时，抗

6、拉强度较好。因此确定含氯对苯二胺的含量选用Cl-PPD，摩尔分数为20%，在此基础上引入一种新的杂环二胺—2,2'-亚丁基二[5-氨基苯并噁唑]，通过红外光谱图证明合成出了含噁唑Armos。通过稳态和动态流变测试显示聚合物溶液是切力变稀的流体。抗拉强度随着含氯对苯二胺（或者2,2'-亚丁基二[5-氨基苯并噁唑]）的含量先增加后降低，在Cl-PPD摩尔分数为20%时，含氯Armos的抗拉强度为280MPa，在2,2'-亚丁基二[5-氨基苯并噁唑]含量为10%时，含噁唑Armos最大的抗拉强度为285MPa。

7、由于氯取代侧基的引入，合成的聚合物都具有良好的热稳定性，阻燃性能优异。关键词：Armos；Cl-PPD；氯取代侧基；力学性能；阻燃性-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,themostwidelycommercializedaramidisPPTAwhichisatraditionalpurepara-aramid.ButPPTAhardlydissolveincommonorganicsolvents,sothepolymermustbedissolvedinconcen

8、tratedsulfuricacidforspinning,whichrequiresprocessingequipmentresistingacidcorrosion.ComparingtoPPTA,heterocyclicaramidsintroduceheterocyclicdiaminestofurtherimprovethetensilestrengthandthermalstability.Andthesolubi