基于聚磷腈彈性體的絕熱耐高溫材料的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、聚磷腈化合物以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而具有耐高溫、耐低溫、耐輻射、阻燃等優(yōu)良特性，具有廣闊的應(yīng)用前景，可用于特種橡膠和彈性體、醫(yī)用材料及光學(xué)材料等。而線性聚二氯磷腈(PDCP)是制備各種聚磷腈材料的重要中間體。對(duì)PDCP制備方法的研究，探究PDCP親核取代反應(yīng)制備聚磷腈衍生材料的機(jī)理，制備出分子量較高的，可耐受高溫和低溫的，且具有一定力學(xué)強(qiáng)度的聚磷腈彈性體材料，是目前聚磷腈材料領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
　　針對(duì)以上研究現(xiàn)狀，本文旨在:(1)制備PD

2、CP用于聚磷腈衍生材料的合成;(2)通過PDCP取代反應(yīng)制備聚磷腈衍生材料，對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，探究不同側(cè)基結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品性能的影響;(3)探究PDCP親核取代反應(yīng)機(jī)理，并依此研究反應(yīng)條件的影響;(4)制備自交聯(lián)型聚磷腈彈性體材料，研究交聯(lián)程度對(duì)產(chǎn)物形態(tài)的影響。
　　論文的具體研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果主要包括:
　　分別以五氯化磷和氯化銨為原料一步法和以六氯環(huán)三磷腈(HCCP)為原料溶液開環(huán)法制備PDCP，其中HCCP溶液開環(huán)

3、法制備的PDCP分子量更大，產(chǎn)率更高，且更為環(huán)保，選擇該方法制備PDCP用于聚磷腈衍生材料的合成。
　　利用PDCP與醇鈉或酚鈉的親核取代反應(yīng)制備取代聚磷腈彈性體材料，分子量可達(dá)十萬以上，取代聚磷腈的Tg由取代基結(jié)構(gòu)決定:體積小且柔順性好的取代基會(huì)降低產(chǎn)物的Tg，體積大且剛性強(qiáng)的取代基會(huì)升高產(chǎn)物Tg;混合取代聚磷腈的熱穩(wěn)定性受到各種取代基之間相互作用強(qiáng)度的影響，側(cè)基之間相互作用越強(qiáng)，熱穩(wěn)定性越高。
　　首次設(shè)計(jì)采用化學(xué)定量法

4、實(shí)時(shí)精確標(biāo)定反應(yīng)體系中親核試劑的濃度，分析研究了PDCP側(cè)基親核取代反應(yīng)制備聚磷腈衍生物的反應(yīng)機(jī)理，主要得出如下結(jié)論:PDCP親核取代反應(yīng)為SN2型親核取代反應(yīng);質(zhì)子型溶劑不利于PDCP親核取代反應(yīng)，而非質(zhì)子型溶劑有利于PDCP親核取代反應(yīng);極性非質(zhì)子型溶劑的極性越高，PDCP親核取代反應(yīng)速率越快。
　　以正丁醇鈉、2，2，2-三氟乙醇鈉以及苯酚鈉為主要親核試劑，以乙二醇單鈉為帶有交聯(lián)點(diǎn)的親核試劑與PDCP反應(yīng)，制備出自交聯(lián)型混合