热可交联聚酰亚胺/高性能热塑性树脂共混体系的研究

1．热可交联聚酰亚胺／高性能热塑性树脂共混体系的研究聚苯硫醚［Poly（phenylene sulfide），PPS］是由刚性结构的苯环和柔性的硫醚连接起来，交替排列构成的线性高分子化合物，具有高的热稳定性、良好的耐化学药品性、优良的电绝缘性、耐老化性和阻燃性等综合性能优异的高性能树脂。聚醚矾〔Poly（ether sulfone），PES］是一种非结晶性的热塑性工程塑料一，具有优异的热稳定性、耐高温蠕变性及优异的物理机械性能。其高的玻璃化转变温度（Tg=225℃），使其可以在较高温度下作为结构材料使用。本论文研究了PPS/PES二元共混物的热性能和动态力学性能，并以热可控交联的低分子量多官能单体PMR-POI（聚醚酰亚胺）为界面增强剂，分别研究了POI与PPS、PES之间的接枝和／或交联反应，POI对PPS结晶行为的影响，POI对PES分子运动的影响和POI对PPS/PES共混体系的界面增强。主要结果如下：1．PPS/PES共混物相容性的特征在于选择性的部分相容，少量的非晶PPS分子可以扩散进入PES相区，相反的扩散过程则不会发生。2．PPS/PES共混物的热学性质和动态力学性能主要受连续相的控制。3．PPS相的性能主要受其结晶度的影响，因此能够改变其结晶度的因素均会改变PPS相的性质。4．光谱学和流变的证据表明，POI同PES，PPs共混过程中有接枝反应发生，分子链增长，分子量加大。这种接枝和／或交联反应的程度是热可控的。5．POI是PPS的增塑剂，成核剂和扩链剂，与POI共混使得PPS结晶速率增加，平衡熔点上升，表面折叠自由能降低。6；在PES/POI体系中Pol对PEs起到了增塑的作用，Tg降低，经高温热处理后Tg上升。因此，POI对PES性能的影响也是热可控的。7．PMR-POI能够在PPS/PES共混体系中有效地扩散并起到了降低分散相粒子的尺寸、增强界面的作用。它是该共混体系的有效界面增强剂。8．"高温退火既能够提高扩散速率也能够提高反应速率；二者相互竞争。2．马来酸配封端溉碳酸丙撑酯的研究二氧化碳与环氧丙烷交替共聚物（polypropylene careonate，PPC）是由二氧化碳活化并与环氧丙烷共聚而成的一类可完全生物降解的新型高分子材料，具有巨大的潜在应用价值。本论文讨论了马来酸配封端的聚碳酸丙撑酯（MA-PPC）和未封端的PPC的粘弹性、流变行为以及热降解和热分解行为，并得出如下结论：1．马来酸配封端抑制了PPC解拉链式的热分解和无规链断裂热降解，PPC的热稳定性和力学性能得到提高。2．PPC和MA-PPC在玻璃化转变温度有相似的自由体积分数，PPC的Tg比MA-PPC稍低。虽然PPC和MA-PPC玻璃化转变表观活化能E。和平均松弛时间T随温度升高单调降低，但PPC的分子运动对温度更敏感，而MA-PPC较稳定。马来酸配封端改变了PPC分子运动的特征及松弛行为，许多实验证据证明，这是由于封端后的PPC大分子链间的相互作用增强及分子链缠结密度增加。3．MA-PPC在70℃左右会发生脱水，实现大分子偶联反应并得到变温红外光谱、分子量成倍增加及线膨胀数据的有力支持。4．用零剪切粘度几。的方法测得PPC及MA－PPC加工过程中的热降解温度，它们分别为150℃和175℃，在此温度以上，η0降低速率的增加归因于大分子的主链断裂以及解拉链反应。5．测得了PPC的临界缠结分子量，它几乎是MA-PPC相应值（6613）的3倍。这表明马来酸配封端不仅改善了PPC的熔体弹性，而且也大大增强了PPC的缠结密度以及分子链间的相互作用。6．在本实验条件下在氮气和空气的气氛中，MA-PPC同PPC的热降解和热分解行为几乎一致，即在PPc的加土过程可以忽略氧气对其的影响。7．虽然MA-PPC的玻璃化温度在40℃左右，但在40℃-120℃的温度区间内，MA-PPC达不到粘流状态。8．没有剪切力时在120℃-150℃，30分钟内，MA-PPC几乎没有降解，在静态条件下，低于170℃时，MA-PPC的解拉链式降解是十分轻微的，当温度超过170℃，PPC降解相当严重。9．在热机械力存在的情况下，发生无规断链的机会增加，无规断链又会加速解拉链降解，因此实际加工中的加工窗口比静态下窄，MIA-PPC的加工窗口应为130℃-160℃。10．MA-PPC的热分解过程是一步完成的，热分解温度随升温速率的加快而提高，并计算出热分解的表观活化能为623.3KJ／mol。