含苯并咪唑結(jié)構(gòu)聚醚醚酮的合成及其膜性能研究.pdf

1、聚醚醚酮（PEEK）是一種性能優(yōu)異的耐高溫熱塑性工程塑料。磺化聚醚醚酮（SPEEK）是潛在的可用于質(zhì)子交換膜燃料電池的膜材料。論文合成一系列具有苯并咪唑結(jié)構(gòu)且其含量可調(diào)控的聚醚醚酮（PEEK-x％BI）并討論了其介電和氣體滲透性能。在此基礎(chǔ)上合成了磺化具苯并咪唑結(jié)構(gòu)聚醚醚酮（SPEEK-AF-x％BI），初步評價了其用于直接甲醇燃料電池的基本性能。
　　 論文的第一部分采用二氟二苯酮單體（DFK）與苯并咪唑雙酚（HPBI）和2，

2、2-二（4-羥基苯）丙烷（BPA）縮聚合合成含苯并咪唑結(jié)構(gòu)單元的聚醚醚酮PEEK-x％BI。實驗表明苯并咪唑結(jié)構(gòu)單元的引入提高了雙酚A型聚醚醚酮熱穩(wěn)定性，PEEK-x％BI的5％失重溫度均大于430℃。PEEK-x％BI的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在157～319℃之間，并隨苯并咪唑單元含量增加逐步提高。PEEK-x％BI澆鑄薄膜的氣體滲透系數(shù)與商用Ultem1000聚酰亞胺的相近，介電常數(shù)小于2.3。PEEK-alt-BI/SPEEK共混膜離子交

3、換容量高且尺寸穩(wěn)定。
　　 論文的第二部分以二氟二苯酮/磺化二氟二苯酮與六氟雙酚A/HPBI為原料通過親核共聚合成磺化聚（六氟醚醚酮-x％苯并咪唑）（SPEEK-AF-x％BI）。采用鈉離子交換法和強堿中和法測定聚合物的離子交換容量，測試結(jié)果表明SPEEK-AF-x％BI的分子內(nèi)和分子間存在強的酸堿相互作用，這種酸堿相互作用增強了聚合物膜的機械強度和尺寸穩(wěn)定性。60SPEEK-AF-10％BI膜在80℃的吸水率和溶脹率分別為33