含羧基側(cè)基的聚芳醚砜醚酮酮的合成表征及其吸附性能研究.pdf

1、本文以偏苯三酸酐酰氯 (TMAC)，對苯二甲酰氯 (TPC)，間苯二甲酰氯 (IPC) 為親電試劑，4，4′-二苯氧基二苯砜(DPODPS)為親核試劑，采用二元及三元低溫溶液共縮聚的方法合成了主鏈芳環(huán)帶有羧基側(cè)基的聚芳醚砜醚酮酮(PESEKK-A)?？s聚反應(yīng)使用三氯化鋁(AlCl<,3>)作催化劑，1，2-二氯乙烷(DCE) 作溶劑，N，N′-二甲基甲酰胺 (DMF) 作增溶劑?？紤]到含羧基的聚合物在金屬離子分離負載中的應(yīng)用及 PESE

2、KK-A 聚合物優(yōu)良耐溶劑耐腐蝕性，研究了 PESEKK-A 及其羧基鈉鹽 PESEKK-Na 在不同條件下對 Cu<'2+>，Ag<'+>，Cd<'2+>等金屬離子的交換與吸附性能。 TMAC 的合成以偏苯三酸酐 (TMA)，二氯亞砜 (SOCl<,2>)為原料，自制的 CMA為催化劑，DCE 為溶劑進行選擇性?；磻?yīng)，然后用減壓蒸餾方法提純。其中m(TMA)∶m(SOCl<,2>)=1.34，CMA 的質(zhì)量為 TMA，SOC

3、l<,2>總質(zhì)量的 0.28％，反應(yīng)溫度為75-90℃，反應(yīng)時間為 10h。 FT-IR，<'1>H-NMR，<'13>C-NMR 確定了 TMAC 的結(jié)構(gòu)，測定其熔點為 66.5℃～67.5℃， HPLC分析其純度≥99％。在同一反應(yīng)器中可循環(huán)進行3次合成操作，TMAC的平均收率≥95％，而TMAC純度不受影響。溶劑和過量SOCl<,2>的可全部回收使用，循環(huán)反應(yīng)時CMA補加原用量的1/10。 二元共縮聚中，使用等摩爾的 TM

4、AC，DPODPS進行聚合反應(yīng)，研究了單體質(zhì)量濃度，增溶劑 DMF 加入量對聚合物分子量的影響。FT-IR，<'1>H-NMR 分析表明合成的聚合物中含有間位和對位兩種結(jié)構(gòu)單元，而間位結(jié)構(gòu)單元的比例遠高于對位結(jié)構(gòu)單元。聚合物只溶解于少數(shù)幾種強質(zhì)子性溶劑如濃硫酸 (98％)，二氯乙酸，三氟乙酸中，表現(xiàn)出良好的耐溶劑和耐腐蝕性能。 三元共縮聚中，通過改變 n(TMAC)/n(TPC)，n(TMAC)/n(IPC)制備了兩個系列的PE

5、SEKK-A聚合物。<'1>H-NMR分析表明：在三元共縮聚中，DPODPS與TMAC的反應(yīng)表現(xiàn)出高的區(qū)位選擇性，TMAC 反應(yīng)后只以間位連接的方式存在于聚合物中。與二元共聚物相比，三元共聚物的溶解性增強，除能溶解、溶脹于濃硫酸(98％)，二氯乙酸，三氟乙酸外，加熱時在DMF，二甲亞砜(DMSO)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，對二甲苯中也能溶脹或溶解，隨著羧基側(cè)基含量的增加，溶解性逐漸減弱。 廣角 X 衍射 (WAXD) 分析表

6、明，由于大體積羧基側(cè)基的存在破壞了分子鏈的規(guī)整性，所合成的二元及三元共聚物均為非晶結(jié)構(gòu)。熱重分析(TGA)表明，隨著聚合物中羧基比例的增加，聚合物的熱分解溫度T<,d>(失重5％)不斷降低，表明羧基是 PESEKK-A 熱氧降解的薄弱環(huán)節(jié)。FT-IR分析及 TGA 分析表明，當加熱至 240℃時聚合物開始發(fā)生脫羧反應(yīng)。 PESEKK-A 及 PESEKK-Na 負載金屬離子的實驗結(jié)果表明，樹脂對金屬離子的吸附表現(xiàn)為絡(luò)合和離子交換