磺化聚芳醚質子交換膜材料的合成及全降解二氧化碳塑料的應用研究.pdf

1、本報告主要包括兩個方面的內容：合成了一系列含三苯甲烷結構的新型聚芳醚質了交換膜材料，并對材料的性能進行了表征；本報告還對新型全降解二氧化碳塑料(PPC)的應用和性能進行了研究，制備了其與天然可降解材料木粉和淀粉的復合材料，并對PPC/淀粉復合材料的土埋降解性能進行了研究。 從苯甲醛作為原料出發(fā)，合成了兩種含三個苯環(huán)的雙酚單體，并進一步與多種二鹵單體在碳酸鉀的催化下合成了高分子量的聚芳醚樹脂，合成單體及聚合物的結構用核磁氫譜和質譜

2、進行了表征。用氯磺酸在二氯甲烷或氯仿中對聚芳醚樹脂進行磺化從而制備了磺化聚芳醚材料，磺化的位置及碘化度可以通過實驗條件進行有效的控制和調節(jié)。選用性能較好的磺化聚芳醚材料，用流延法制得了質子交換膜，并對其性能進行表征，通過測試表明，此類磺化聚合物基本能夠滿足燃料電池質子交換膜的要求，潛在的可以作為質子交換膜來進行使用。 聚苯硫醚和膨脹石景或超聲分散的膨脹石墨通過熔融共混的方法制備得到了納米復合材料，納米分散的形態(tài)可通過SEM和TE

3、M進行確認。由于膨脹石墨的引入，納米復合材料的導電性能和熱穩(wěn)定性得到很大提高，復合材料的導電突增界限值分別為2wt％(膨脹石器)和1wt％(超聲分散的膨脹石墨)。復合材料中聚苯硫醚的結晶行為用DSC進行了分析，結果表明，因為膨脹石墨的引入，聚苯硫醚的結晶速度和結晶度都有了明顯的提高。 通過熔融共混制備了聚甲基乙撐碳酸酯和天然高分子材料木粉的復合材料，研究了復合材料的機械性能、熱性能和相態(tài)結構。實驗結果表明木粉的引入改善了復合材料

4、的拉伸強度和硬度，電鏡照片顯示木粉比較均勻地分散在PPC基體中，復合材料的熱穩(wěn)定性能也得到了很大的改善，復合材料具有良好的加工性能和很好的應用前景。 通過熔融共混的方法制各了PPC/starch復合材料，采用土壤掩埋的方法對其進行了降解牟性能的研究。FTIR、熱分析及樣品的微觀形態(tài)表明土壤掩埋的樣品發(fā)生了明顯的變化，失重曲線及樣品中PPC分子量的變化表明降解過程大致可分為三個階段：微生物附著并繁殖，淀粉的快速消化分解，PPC與少