聚磷腈的制备和性能研究进展.pdf

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1、聚磷腈的制备和性能研究进展《上海塑料》2013年第1期(总第l61期)·专论与综述·聚磷腈的制备和性能研究进展张亨(锦西化工研究院，辽宁葫芦岛12500O)摘要聚磷腈是一类新型无机有机复合功能高分子化合物，具有结构多样性，应用于航空航天、船舶制造、石油化工及生物医学等领域。介绍了聚磷腈的理化性质、用途、发展现状和制备方法。综述了聚磷腈的制备和性能研究进展。关键词聚磷腈；性质；制备；应用；研究；进展中图分类号：TQ320．6文献标志码：A文章编号：1009—5993(2013)O1—0001—08ZHANGHeng(JinxiRe

2、searchInstituteofChemicalIndustry，Huludaol25000，China)Abstract：Polyphosphazeneisanewkindofinorganic—organiccompositefunctionalpolymercompound，hasthecharacteristicsofstructura1diversity，hasbeenappliedinaerospace，shipbuilding，petroleumchemicalengineeringandhiomedicalfi

3、elds．Thephysicalandchemicalproperties，uses，developmentstatus，preparationmethodsofpo1yphosphazenesareintroduced．Researchprogressonsynthesisandperformanceofpolyphosphazenesaresummarized．Keywords：polyphosphazene；property；preparation；application；research；progress收潮气即可发生交

4、联，无法加工成可使用的材料而0前言未受到重视。直到上世纪6O年代，Allcock等成功聚磷腈。。叫是一类骨架由磷和氮原子交替排地对聚二氯磷腈中的活泼氯原子进行了有机基团列，侧链键合各种取代功能基团，具有特殊结构与的全取代，解决了聚磷腈耐水性不良的问题，聚磷性能的新型无机一有机复合功能高分子材料，广泛腈才得到迅速发展。上世纪80年代，聚磷腈已由应用于航空航天、船舶制造、石油化工、光电材料及实验室研制阶段走向工业化生产阶段。美国Fire—生物医学等领域。stone轮胎与橡胶公司于1983年，将生产氟醇聚磷腈(PNF)的专利转让给Et

5、hyl公司。该公司以商1发展历史及现状品名“EypelF”出售产品，除用于航天、航空及军用l897年，H．N．Stockes由六氯环三磷腈经高材料外，还推广用于一般工业材料。法国ATO温聚合，首次合成了聚二氯磷腈，俗称“无机橡胶”。Chimie公司1993年建成年产数百t的工业装置，它是一种非常柔顺的弹性体，但对水极不稳定，吸采用缩聚方法制备聚磷腈。该公司在包括本国和中国在内的许多国家申请了该项技术专利。在过去的4O多年里，已经合成的具有不同化学与物理收稿日期：2013-032l性质的有机取代聚磷腈功能高分子材料达数千种，作者简

6、介：张亨(1967～)，男，理学硕士，高级工程师，从事精细化产品合成和信息调研工作。成为最大一类无机有机复合高聚物，在许多方面1一聚磷腈的制备和性能研究进展《上海塑料》2o13年第l期(总第161期)具有潜在的应用价值或已经得到实际应用。2．2理化性质2．2．1多重转变温度2结构及理化性质[1]大多数聚磷腈无色、不导电，具有固有的骨架21结构柔顺性。这些源于磷、氮原子间形成的键的性聚磷腈的骨架由交替排列的磷和氮原子组成，质。磷、氮键的强极化效应使磷腈分子具有强偶极其分子结构如图1所示。R可以是无机(F、C1、矩。磷、氮骨架的柔顺

7、性使聚合物可在固态下发生Br)、有机(烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、脂肪胺基、结构转变。结晶聚磷腈为多晶型，并伴有介于结晶芳香胺基等)基团或有机金属单元，≈15000。图与熔体间的介晶。1中以隔离的单、双键表示链结构，分子结构测定聚磷腈具有多重转变温度。玻璃化温度丁和表明骨架上P，N间的键长是等长的或近似等长结晶温度T是描述聚合物热力学行为的重要参的数。高分子的柔顺性通常用T定义，决定了在特定的使用温度下，材料是坚硬的固体还是弹性体，l同时它还是材料力学行为发生明显变化的温度标———一P--~-N——_j--一志。除T和，厂外，许

8、多聚磷腈还存在另一个一l疗级转变温度T．，代表材料从晶态向介晶态转变的温度。在已知具有非常低丁的聚合物中，聚磷腈是一类极不寻常的材料，其T较多在一2O℃～图1聚磷腊的分子结构表1一些聚磷腈的理化性质分子式性质起始分解温度／／℃ENP(OC6H4(：6H5P)2]