以聚銃陽離子為前驅(qū)體合成超支化聚苯硫醚的研究.pdf

1、聚苯硫醚是優(yōu)良卓越的工程塑料，具有優(yōu)異的抗氧化、耐化學腐蝕及突出的熱穩(wěn)定性等特點。但是由于其高度的結(jié)晶性導(dǎo)致其溶解性較差限制了它在功能材料上的應(yīng)用。而超支化聚苯硫醚具有獨特的三維準球形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有大量的空腔，分子尺寸處于納米級別，因鏈間的相互纏繞少而具有良好的溶解性能。同時其獨特的超支化硫苯共軛結(jié)構(gòu)，顯示出特殊的光學性能。利用聚锍陽離子為前驅(qū)體合成法的可調(diào)控性優(yōu)點，制備出系列具有不同結(jié)構(gòu)和分子量的聚苯硫醚，并研究聚合物相應(yīng)的基本性質(zhì)和

2、熒光性能。具體研究內(nèi)容分為以下幾個部分:
　　 1.以聚锍陽離子為可溶性前驅(qū)體氧化合成高分子量的線型聚苯硫醚
　　 以聚锍陽離子為前驅(qū)體通過4-（硫苯基）苯甲亞砜的氧化聚合得到了高分子量的線型聚苯硫醚，聚合過程在質(zhì)子酸的作用下進行。得到的聚锍陽離子能較好的溶解于甲酸、二甲亞砜等有機溶劑中，該聚锍陽離子鹽再在吡啶這樣的親核試劑下通過親電取代反應(yīng)最終得到高分子量的聚合物。通過與聯(lián)二苯二硫醚氧化聚合法相對比，初步探索線型聚苯硫

3、醚的結(jié)構(gòu)和性能。聚锍陽離子作為可溶性的前軀體為制備高分子量的線型聚苯硫醚提供了新的途徑，同時為超支化聚苯硫醚的合成提供了參考。
　　 2.以聚锍陽離子為前驅(qū)體合成超支化聚苯硫醚的性質(zhì)研究
　　 以聚锍陽離子為前驅(qū)體成功制備出了高分子量的超支化聚苯硫醚。通過對亞砜單體的自縮聚時間及聚合條件的摸索探究，制備出了不同分子量的聚合物，并對一系列的聚合物做了初步的探究。研究表明，隨著亞砜單體自縮聚的時間延長，聚合體系的粘度逐漸增大

4、，得到的聚锍陽離子鹽的顏色也在逐漸加深，超支化聚合物的分子量也呈現(xiàn)上升趨勢。同時，這些聚合物都表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的溶解性，在常溫下可溶于多種有機溶劑，如甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙腈、四氫呋喃(THF)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)以及二甲亞砜(DMSO)等。X-射線衍射表明超支化結(jié)構(gòu)的引入大大降低了它的結(jié)晶性能，表現(xiàn)出無定形狀態(tài)。通過紫外-可見光譜分析發(fā)現(xiàn)，25℃條件下，聚合物的四氫呋喃溶液在一定的濃度范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，

5、表明在1×10-6g/mL～4×10-6g/mL之間，聚合物溶液無團聚現(xiàn)象發(fā)生，其分散性良好。通過熒光光譜法分析，溶劑極性對聚合物的熒光性質(zhì)影響較大，同時分子量對熒光發(fā)射強度也具有明顯的影響。此外，該聚合物還表現(xiàn)出明顯的“濃度自猝滅效應(yīng)”，利用Cu2+作為猝滅劑分析了聚合物的熒光猝滅行為，發(fā)現(xiàn)猝滅行為靜態(tài)猝滅，且符合其猝滅方程:F0/F=1+KACQ，當Cu2+的濃度降到4×10-6g/mL時，熒光猝滅效率還能達到25％左右，猝滅效率較