PEK-C/PPS共混体系的相容性和结晶行为

结晶-非晶高聚物共混体系的相容性和结晶行为的研究已有许多报道。本工作研究了含酞侧基聚芳醚酮(PEK-C)与聚苯硫醚(PPS)共混物的相容性和结晶行为。 PEK-C为徐州工程塑料厂产品,未作封端处理,η?p/c=0.70;PPS为日本东丽产品。两者用双螺杆挤出机在320～350℃制成共混物。仪器为Perkin-Elmer DSC-7型差示扫描量热仪,升温速率10℃/min;DDV-Ⅱ-EA型全自动动态粘弹谱仪和理学D/max-ⅡBX-射线衍射仪。

国产聚芳醚酮(PEK-C)的断裂韧性

由于材料内部缺陷和裂纹的存在,导致材料在使用过程中发生破坏的现象,已引起了广泛的注意,并发展了一门专门的学科——断裂力学。断裂力学不仅研究材料中裂纹扩展的规律,还通过应力及能量分析,建立和测定材料断裂的判据,如材料的断裂韧性,为结构设计提供必需的材料参数。目前断裂力学的研究对象已从金属和陶瓷扩充到聚合物和复合材料。

Side radical influence on the nonlinear optical properties and thermal stability of poled polymer films

Films of polyetherketone doped with the chromophores Disperse Red 1 (DR1) and Disperse Red 13 (DR13) were prepared by spin-coating method. By the in situ Second-harmonic Generation (SHG) signal intensity measurement, the optimal poling temperatures were obtained. For the investigated polyetherketone polymer doped with DR1 (DR1/PEK-c) and polyetherketone polymer doped with DR13 (DR13/PEK-c) films, the optimal poling temperatures were 150degreesC and 140degreesC, respectively. Under the optimal poling conditions, the high second-order nonlinear optical coefficient chi(33)((2)) = 11.02 pm/V has been obtained for the DR1/PEK-c; and for DR13/PEK-c at the same conditions the coefficient is 17.9 pm/V. The SHG signal intensity DR1/PEK-c could maintain more than 80% of its initial value when the temperature was under 100degreesC, and the SHG signal intensity of the DR13/PEK-c could maintain more than 80% of its initial value when the temperature was under 135degreesC. (C) 2002 Kluwer Academic Publishers.

Optimization and characterization of the guest-host polyetherketone polymer films for application in integrated optical devices

In order to optimize the loading of 3-(1, 1-dicyanothenyl)-1-phenyl-4, 5-dihydro-1H-pryazole (DCNP) in polyetherketone (PEK-c) guest-host polymer films, ten kinds of DCNP/PEK-c thin films, in which the weight per cent of DCNP changes from 5 to 50, were prepared. Their second-order nonlinear optical coefficients chi(33)((2)) at 1064 nm were measured by Using Maker fringe method after poling under the optimal poling condition. Their optical waveguide transmission losses were measured at 632.8 nm. Optimal weight per cent of the chromophore for the DCNP/PEK-c guest-host polymer system has been determined as about 20 for use in the integrated optical devices.

Effect of the electrostatic interactions of chromophores on the macroscopic second-order nonlinear optical properties of the polymer films

The polyetherketone (PEK-c) guest-host system thin films doped with 3-(1,1-dicyanothenyl)-1-phenyl-4,5-dihydro-1H-pryazole (DCNP) were prepared. Their second-order nonlinear optical (NLO) coefficients chi(33)((2)) were measured by using Maker fringe method for the polymer films doped with different weight percents of DCNP. Experimental results indicate that the second-order NLO properties of the poled polymer films could decrease with the chromophore loading increasing when the chromophore loading reaches a fairly high level. In this paper, the relationship between the macroscopic second-order NLO coefficient and the chromophore number density was modified under considering the role of the electrostatic interactions of chromophores in the polymer film. According to the modified relationship, the macroscopic second-order NLO coefficient is no longer in direct proportion with the chromophore number density in the polymer film. The effect of the electrostatic interactions of chromophores on second-order NLO properties was discussed. The attenuation of the macroscopic second-order NLO activity can be demonstrated by the role of the chromophore electrostatic interactions at high loading of chromophore in the polymer systems.

Refractive index dispersion measurement on nonlinear optical polymer using V-prism refractometer

By using V-prism refractometer, the refractive indices of a polyetherketone (PEK-c) guest-host polymer system were measured with the polymer in solutions. The Lorenz-Lorentz local field formalism was used in the calculation of the refractive indices of the polymers from the measured indices of the polymer solutions and the pure solvent by using V-prism refractometer. The refractive index dispersions of the polymers were obtained by fitting the measured indices of the polymers to Sellmeyer equation. The method allows for an accuracy in index of 0.7% in the determination of the polymer indices. In addition, a large difference between the indices of the polymer and the solvent, and a higher polymer volume fraction in the measured polymer solution are favorable for a high accuracy. (C) 2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

耐热树脂的增强与增韧研究

耐热树脂或称特种工程塑料主要包括聚芳飒类、聚醚酮类、聚芳酷、液晶类、聚酞亚胺和聚苯硫醚等。长春应化所已获得有关聚芳醚酮（PEK-C），聚芳醚砜（PES-C）和聚酞亚胺（PEI）等特种工程塑料的专利12项。在特种工程塑料中，PEK-C，PES-C和PEI有着最高的机械强度（室温下的拉伸强度在100MPa以上）。PES-C和PEI的耐热等级最高（热变形温度分别为225℃和220-260℃）。PE工有极好的阻燃性（氧指数为47）和耐磨性。而PEK-C的加工性好、韧性高、耐磨损和抗电击穿等性质突出，其综合物性与英国ICI公司的聚醚醚酮（PEEK）相近，是良好的高性能复合材料基体树脂。具有优异综合物性的PEK-C、PES-C、PEI及其改性系列材料在机械、电子电气、军工、医疗及食品等许多领域有着广泛的应用前景。近年来，长春应化所在酞侧基聚芳醚酮和聚芳醚矾的结构一加工一物性关系及开发应用等方面作了大量的研究工作，主要涉及此两种聚合物的粘弹性、屈服行为、断裂行为、转变与松弛以及复合与共混等方面内容。这些研究工作表明，酞侧基聚芳醚酮和聚芳醚矾经过共混和复合改性能够具有更优异的使用性能，而且这些研究中的一些方法同样可以应用于其它耐热树脂的改性。高分子材料科学的发展趋势就是在更深层次上把握材料的结构特点及其与宏观物性间的相互关耽达到高分子分子设计和材料设计的目标，实现高性能化和高功能化使现有的高分子材料找到更广泛而合理的应用。工程塑料的高性能化是高分子材料科学近年来发展的一个主要方向。为满足航天航空、电子信息、汽车工业家用电器以及机械等多方面技术领域的需要，要求材料的机械性能、耐热性、耐腐蚀性和长期使用性等性能进一步提高。在现有工程塑料品种的基础上通过共混增韧、复合增强等改性方法使其成为高性能的结构材料，是高分子材料私｝学的前沿课题及重要任务。本文采用熔融加工的方法制备了PEK-C和PES-C耐热树脂的共混与复合材料，利用热分析、力学性能检测、微观形貌观察、加工性能检测等手段研究了共混物及复合材料的结构与性能。通过对PEK-C和PES-C的冲击断裂过程的研究，我们发现，两种材料在裂纹起始扩展时所能承受的最大应力值相同，但PES-C的裂纹引发（ti）和扩展（tp）所需时间仅是PEK-C的一半，此即PES-C的冲击强度（I）和断裂韧性（KIC）较低的原因。因此，如能延长裂纹引发和扩展的时间，也就是说如能扩大断裂过程区，抑制裂纹的早期形成就能达到增韧的目的。在PES-C的增韧研究方面，我们可以借鉴通用塑料的增韧方法，即在高聚物基体中，以适当的手段掺加第二相粒子，通过粒子的变形和引发基体在粒子周围产生剪切屈服或银纹化等作用机理，实现增韧目的。所不同的是，对PES-C类耐热树脂来说，实现增韧的同时应保持材料原有的高强度和高耐热性等优良险质。另一方面，由于耐热树脂的加工温度极高，适合于通用塑料的偶联剂等界面改性技术已不再适用于特种工程塑料。针对PES-C的增韧方法和机理的研究工作可归纳为以下三个方面：①刚性有机粒子（PPS，LCP等）增韧；②柔性有机粒子（UHMWPE）增韧；③刚性无机粒子（硅灰石）增韧。物理老化或结构松弛效应使得高聚物材料的结构和宏观物性随时间而发生变化。随时间的增长，PES-C和PES-C／PPS共混物的拉伸强度增加、冲击韧性减小，而且这种变化趋势表现出物理老化过程的自衰减特性。研究结果表明，PES-C／pps共棍物的结构松弛速率比PES-C慢。具有良好界面相互作用的PES一C／PPS共混物材料的强度和韧性始终高于PES-C纯组份聚合物。因此说，pES-C／PPS共混物不仅具有良好的短期性能，而且在高温下长期使用过程中，其力学性能将始终优于纯组份聚合物。我们研究了热固性聚酞亚胺预聚物（P01）增容聚芳醚酮／聚苯硫醚共混物的热学性能、力学性能、形态结构及加工性，对POI在聚芳醚酮／聚苯硫醚共混物中所起的增容作用机理进行了初步探讨。实验发现，PEK-C／PPS共混物在保持PEK一C原有的高强度和高模量的同时，加工流动性和韧性得到一定程度的改善。PEK-C／ppS／Pm三元共混物中，少量的POI能够控制PPS分散相的相区尺寸，防止分散相粒子的自凝聚，起到了增容剂的作用。热固性高聚物预聚体可用于增容热塑性高聚物共混体系，这种增容方法有其特殊性和新颖性，增容后的聚芳醚酮／聚苯硫醚共棍物的力学性能得以改善。利用纤维可以作为结晶性高聚物的异相成核剂的特性，将合适的结晶性高聚物与非晶高聚物共混，可以在在一定程度上改善非晶高聚物与纤维间的界面粘结，提高纤维增强效率。这种方法对PEK-C类耐热树脂尤为重要。通过与即S共混，玻纤增强PEK-C复合材料中纤维与基体间的界面粘结以及纤维的长径比明显增加，因而复合材料的强度和模量显著提高，而且加工流动性也得到一定程度的改善。从考虑综合物性的角度出发，利用结晶性高聚物改善纤维与非晶树脂基体间的界面粘结时，结晶性高聚物的用量存在一个最佳值。与PEEK／GF复合材料相比，PEK-C／PPS／GF复合材料在加工能耗、价格等方面存在很大优势，可以预期这一高性能复合材料可应用于制造高强度、高耐热、耐腐蚀、耐磨损、耐疲劳的往复运动部件、振动或转动等机械零部件。

等规聚丙烯的结晶行为与高分辨电子显微学研究

目前为止，几乎所有的晶体结构分析方法都只能以统计平均值的方式给出晶体结构上的信J自、，只有高分辨电子显微学能直接从原子或分子水平上观察物质的结构，给出其分子或原子在某一方向上的排列。作为研究有孤立缺陷的原子和电子结构的唯一工具，目前的高分辨电子显微学的这种单胞分辨率已经可以从分子水平上解释一些化学反应的机制或区分化合物在原子尺度上偏离配比的多型和多相等，因此，高分辨电子显微学产生以来，已经将固体化学研究推到了一个细节上的极限。 随着电子显微学在电子源，光路，真空和机械传动等各部分系统的不断进步，高分辨电子显微学在结构比较复杂，耐辐照性比较差的有机化合物甚至高分子聚合物上也得到了一定的应用。但是由于这类化合物在电子束辐照下很容易发生一系列降解，交联等物理的，化学的损伤而受到了很大的限制。所以目前只是在PEK等耐辐照性较好的一些刚性链聚合上应用多一些，而对聚乙烯，聚丙烯等对电子束辐照更敏感的柔性链聚合物来说，研究就少得多了。本工作从高聚物样品泊勺统计电子噪声分辨率的各种影响因素出发，对样品的制样，电镜观察状态，底片及成像条件等各个方面进行了系统的分析和改进，克服了柔性链高分子耐辐照性能差的限制，成功地得到了等规聚丙烯的高分辨电子显微像，为高分辨电子显微学在柔性链聚合物中的应用提供了新的信息和依据。众所周知，高聚物的凝聚态结构直接决定着聚合物的宏观力学性能，使之具有不同的加工性能和产品质量，而凝聚态结构本身又是由高聚物链结构特点所控制的各种微观的，亚微观的结构。高分辨电子显微学在这种链结构与分子堆积行为的研究中，无疑会给出许多X-射线等平均分布结果所无法得到的信息，本沦文以BOPP膜及其原料为研究对象，将高分辨电子显微学同DSC，X-射线，形态分析结合在一起，从分子水平上对分子量及其分布，等规度等链结构对聚合物凝聚态结构以及宏观性能的彤响和聚合物在稀溶液的结晶初期的纳米级临界尺寸微晶和分子堆积特点进行了分析和研究，一方面为聚合物的分子堆积和凝聚态结构研究提供了更直观的信息，从分子水平上探讨了链结构对凝聚态结构和聚合物结晶行为的影响，另一方面为等规聚丙烯分子结构设计与其加工性能的改善和提高提供了理论上的依据，丰富了高分辨电子显微学的研究对象和内容。

聚芳醚酮微孔滤膜的研制

微孔滤膜是近十多年来才迅速发展起来的一种快速、简便、有效的分析分离方法，能够分析分离亚微米级的细菌、微生物及颗粒，与其他经典的分析分离方法相比，具有省能、工程合理化、经济效益高、防止污染等优点。它主要应用在生物化学、医药工业、食品工业、环境保护、石油化工、半导体工业、航天工业等各领域，成为这些领域中提高产品质量和产量的必不可少的手段之一。在微孔滤膜发展史上，始终围绕着两个主要课体：一是膜材料的开发，三是新的制膜方法的探索，对于一些条件较苛刻的应用方面。如要求膜耐热、耐化学溶剂等，就必须从开发新的膜材料入手。长春应用化学研究所于1985年合成了一种新型含酞侧基聚芳醚酮，可溶在少数极性有机溶剂中，使其可能成为一种膜材料，由于材料本身的化学结构特殊，它具有很好的耐热性（Tg为228℃）和耐化学稳定性。本论文研究了新型耐高温材料PEK－C的成膜方法，摸索出四种以PEK－C为膜材质的制备微孔滤膜的方法，讨论了各种方法的配方及制膜条件，并对其膜应用性能进行了测试，得到了平均孔径在0.02-0.55μm范围、机械强度为3.0-9.0MPa的微孔滤膜。测试表明，该膜可耐热120℃以上，可在强酸、强碱、醇、醚及烷烃等化学试剂中使用。主要工作如下：1.水浴法制备微孔滤膜（1）三元体系水浴法：以DMF为溶剂、PEG－400为添加剂讨论了不同聚合物含量、添加剂含量、蒸发时间、膜厚、凝固浴温度等因素对膜性能的影响，还研究了聚合物、溶剂、添加剂三元体系中，溶剂的种类和添加剂种类对膜性能的影响。得到了平均孔径为0.02-0.15μm的不对称膜，它具有分级海棉状孔。（2）四元体系水浴法 在上述三元体系中加入第二添加剂表面活性剂，研究了上面各种影响因素，得到了水通量较三元体系水浴法更大的不对称膜。它是平均孔径为0.05-0.25μm的指状孔膜。2.水蒸汽法制备微孔滤膜：在聚合物、溶剂、第一、第二添加剂组成的四元体系中，以水蒸汽为沉淀剂制备了近似于对称的高水通量微孔滤膜，讨论了影响膜结构和膜性能的各种因素，得到了平均孔径为0.20-0.50μm的海棉状孔膜。3.自然蒸发凝冻法制备微孔滤膜：以聚合物、溶剂、PEG－400、表面活性剂组成的配方，控制一定的环境条件，使其在空气中发生相转化，讨论了各种影响因素，制备出平均孔径为0.25-0.55μm的海棉状孔对称膜，其水通量和强度较高。4.烧结法制备微孔滤膜：改变聚合物、氯化钠组成的二元体系配方、颗粒粒度、压机的压力和烧结时间等各种因素，讨论了这些因素对膜性能的影响。制备了孔径很大，孔径分布较宽的微孔滤膜。5.微孔滤膜性能测试 对以上几种方法得到的微滤膜，进行了耐热性，耐化学稳定性和机械性能测试。综上所述，首次制备了性能优良的聚芳醚酮微孔滤膜。与国内外同类膜相比，它有突出的耐热性和耐溶剂性，水通量高，可用在各种苛刻条件下的过滤，具有很大的工业应用前景。为高性能树腊聚芳醚酮在微孔滤膜方面的开发应用提供了可能。

碳纤维增强聚芳醚酮材料的研究

用氧化法（KClO_3 + H_2SO_4）对吉林碳素厂生产的碳纤维短丝（SCF）进行了表面处理，并采用预混、热压等工艺制备了 SCF 增强聚芳醚酮（PEK－C）复合材料（SCF／PEK－C）。PEK－C 是应化所开发的新型树脂。用 SCF 增强后弯曲模量可高达 10GPa。弯曲强度达 170 MPa，接近短纤维增强 PEEK（英国帝国化学公司产品）水平，是一类很有前途的热塑性结构材料。本工作用光电子能谱（ESCA）等方法对碳纤维表面的氧化程度和表面性能进行了分析，用扫描电子显微镜（SEM）等研究了材料的断面形貌和界面粘结。并根据材料的弯曲模量，弯曲强度，剪切强度及动态力学性能等的测试结果，分析和讨论了碳纤维表面氧化程度 ～ 复合材料界面粘结 ～ 材料力学性能的关系。结果证明，碳纤维经氧化后，表面含氧基团增加，吸附活性提高，由此导致复合材料界面粘结的改善和力学性能的大幅度提高。用氧化后纤维增强 PEK－C 材料的断面不再出现园孔，只有少量的拔出纤维，基体出现皱褶。变曲模量和强度的增强因子分别提高了 60％ 和 210％。

低聚物／金属配合物引发环氧树脂的潜伏性固化

对于潜伏性固化剂，研究较多的是小分子固化剂，而对低聚物做环氧树脂的潜伏性固化剂，则很少报道。本工作旨在探索低聚物作环氧树脂有效的潜伏性固化剂，同时把某种低聚物的特性引入环氧树脂固化结构中，以提高固化物的性能。为了加快反应速度，使用金属配合物水杨醛铝[Al(SA)_3]作为催化剂。我们所选择的引发体系有聚芳醚酮PEK／水杨醛铝Al(SA)_3和线型酚醛树脂／Al(SA)_3。我们用DSC研究了固化反应动力学，结果表明环氧树脂E－51／PEK／Al(SA)_3E-51／线型酚醛树脂／Al(SA)_3固化体系均具有较大的活化能，说明固化体系的室温稳定性很好。用TGA研究了固化物的热分解，结果表明，这两种体系的固化物均具有很好的热稳定性。E－51／PEK／Al(SA)_3体系随PEK含量增加，固化物分解50％的温度显著提高。力学性能的研究结果表明，这两种体系的固化物抗张强度、模量、剪切强度都很高。我们测定了固化物的几种电学性质，结果表明，这些固化物的电性能，尤其是高温电性能很好。我们还根据固化物固化前后的红外光谱研究了引发反应机理，以E－51／PEK／Al(SA)_3体系为例，认为在Al(SA)_3与PEK的配合下，固化反应中同时存在着PEK端羟基与环氧基的作用，又存在着PEK Car.do环开环与环氧树脂中羟基的加成反应。为了测定体系的潜伏期，我们用锥板粘度计测定了某一温度下固化体系粘度随时间的变化，然后利用动力学参数推算潜伏期，同时又每隔一段时间测定体系室温贮存的粘度变化，从实际上证明体系的潜伏性很好，潜伏期至少一年。

新型聚芳醚酮的改性及其分离膜的研究

本工作对近年来合成的一种新型耐热高分子材料——含酞侧基的聚醚（PEK-C），进行了磺化改性，磺酰胺化改性，季胺化改性，并磺化PEK-C进行了制备荷电膜的探索，制备出了磺化PEK-C的超滤膜及气体分离膜，对其性能进行了研究。1、磺化PEK-C用98%浓H_2SO_4的磺化剂在38℃和60℃温度下对PEK-C进行了磺化改性。结果表明在上述温和条件下可以方便地得到磺化度(X_S)为0.2～1.0的磺化PEK-C（SPEK）。磺化度由反应温度及反应时间加以调节。与文献报导的用H_2SO_4对PEEK的磺化反应比较，浓H_2SO_4磺化法更适于对PEK-C的磺化改性。通过I.R.，~1H和~(13)C NMR分析表明磺化取代反应发生在酸酞单元醚氧键的邻位氢原子上。PEK-C经磺化改性后其溶解性有所下降，由于分子链中引入极性离子基因，几乎失去卤代烃对SPEK-C的溶解能力。由DSC法测得Tg的结果表明Tg随磺化度的增加而呈线性升高，这是磺化后分子链间相互作用力增加使分子链刚性增加的结果。2、磺酰胺化PEK-C用氯磺酸对PEK-C进行磺化，以二乙胺进行胺化在室温～40 ℃下虽然可以得到磺酰胺化的PEK-C（SA-PEK），但结果表明氯磺酸过于强烈，磺酰胺化程度不易控制且导致PEK-C严重降解和胺化时产生交联胶。SA-PEK的溶解度有所提高，但严重的降解和交联使其失去薄膜的可能性。3、氯甲基化，季胺盐化PEK-C用氯甲醚-氧化锌-三氯乙烷或四氯乙烷体系进行PEK-C氯甲基化改性的探索，结果未得到取代度高的产物，原因在于PEK-C在上述体系中的溶解度及反应活性低，与聚芳醚砜类的氯甲基化的行为不同。4、SPEK-C荷电超滤膜的研究由Loeb-Sourirajan转相法制备了具有不对称结构的超滤膜该膜的水通量f = 80ml/cm~2.h，孔隙率Pr>80%。平均孔径200-400A，对6,7000分子量牛血清蛋白的截留率>90%。研究确定了最佳膜液组成及制膜条件，讨论了膜液组成及制膜条件对膜性能及结构的影响。用流动电位和膜电阻表征了SPEK-C膜的荷电性能，讨论了磺化度对膜性能的影响。以扫描电镜研究了SPEK-C膜的形态结构为典型的不对称结构的指状孔超滤膜结构。对膜的耐酸碱性进行了初步考察。5、磺化PEK-C气体分离膜采用压力法测定了SPEK-C（磺酸盐型）均质膜对N_2，H_2透过性能。结果表明与PEK_C均质膜相比较，PH_2有所下降，PN_2下降较大。因而LH_2/N_2有较大提高。SPEK-C磺酸盐型膜的气体透过性能与温度的依赖关系进行了初步探讨。本文还讨论了SPEK-C钠盐，锌盐，铁盐型均质膜对H_2，N_2气体透过性能的影响。

含有机硅多嵌段共聚物的合成形态结构和性能及其共混物的研究

本文以PSF，PES-C，PHS，PA，PHE，PHES和PPHE分别为硬段，PDMS为软段，通过过羟胺缩聚不可逆反应合成了7种线性和非线性的二元多嵌段共聚物。以PPO，PSF，PEK-C和PES-C分别为硬段，PHS，PA，PHE和PHES分别为半硬段，PDMS为软段，合成了10种具有多样化结构的三元多嵌段共聚物。此外还在嵌段共聚物基础上引入接枝的PDMS，得到了在同一高分子链上具有PDMS嵌段和接枝两种结构的共聚物。并对不同聚合体系的反应条件及不同类型羟基的反应活性进行了详细的讨论，得到的产物分子量高，成膜性好。力学性能的研究表明，这些多嵌段共聚物都在很宽的温度范围内具有较高且稳定的模量，特别是在硬段-软段的嵌段共聚物中引入具有增容作用的半硬段，得到的三元多嵌段共聚物的动态力学性能和抗张性能都优于同等条件下相对应的二元多嵌段共聚物，其中PPO-PDMS-PHS三元多嵌段共聚物以三种嵌段不同组成的相容相为连续相，PDMS和PPO与PHS相容相为两种分散相，具有较高的力学强度，较好地解决了含有机硅类嵌段共聚物强度低的弱点，同时又保留了嵌段共聚物微相分离的特性。利用TEM观察证实，三元多嵌段共聚物的形态结构出现了许多新的现象。除具有微相分离的基本特征外，还表现出双连续双分散的特征，在适当的嵌段长度和含量时，在PSF-PDMS-PHS体系中观察到一种新的形态-蜂窝状结构，并首次利用TEM在嵌段共聚物中直接观察到非常清晰的界面相。通过XPS和SEM-EDS对含有机硅多嵌段共聚物与空气接触表面的研究证实，在其表面都存在PDMS的富集现象，并较详细地讨论了组成、键接结构、相间相容性和溶剂处理对PDMS表面富集的影响。对PSF-PDMS-PHS/PSF共混物膜表面的研究表明，表面PDMS的富集情况与共混相容性有关，不相容的共混体系，表面PDMS的含量随共混物中PDMS含量的变化出现一临值。对本工作合成的含有机硅多嵌段共聚物的功能性研究表明，各种嵌段之间具有协同性和加和性，作为富氧膜材料，较之PDMS强度和α_(O_2/N_2)提高，其中PHE-PDMS和PPO-PDMS-PHS表现出优异的气体透过行为，可替代现有的富氧膜材料，具有一定应用意义和开发价值。PSF-PDMS-PHS与PTMSP的超薄复合膜，提高了PTMSP的α_(O_2/N_2)和经时稳定性，并且J_(O_2)也稳定在比较高的值。另外，作为高分子表面活性剂、渗透蒸发材料、阻尼材料和抗凝血材料也表现也良好的功能性。通过DSC，DMA对几种不同共混体系的研究证实，具有热效应的共混体系PHS-PDMS/PPO，在PPO分子量高于PHS嵌段的分子量时，仍能得到一共混相容体系。均聚物与三元多嵌段共聚物中两种嵌段有相容性的共混体系PPO-PDMS-PHS/PPO。在均聚物与对应嵌段的分子量相同时，也能得到一相容体系。另外，PPO均聚物对PPO-PDMS-PHS/PS共混体系具有增容作用。

改性聚芳醚砜及聚芳醚酮的气体和水蒸汽透过行为研究

本工作对两种新型的耐热高分子材料——含酞侧基聚芳醚砜（PES-C）和聚芳醚酮（PEK-C）进行了磺化改性，并利用不同金属离子置换的方法得到了钠盐型、铜盐型和铁盐型的改性产物，分别制备了上述各种产物的均质膜并对其各种性能进行了表征。一、改性反应 用98%的浓硫酸在40 ℃和60 ℃的条件下对PES-C、PEK-C进行了磺化改性。结果表明在上述条件下可以得到综合性能（机械强度，气体透过性等）最佳的改性产物，其磺化度（Xs）控制在0.1-0.4之间。通过IR确认了磺化反应的进行，~1H-NMR和~（13）C-NMR等进一步肯定了磺化反应发生在酚酞单元醚氧键的禽位氢原子上，和理论推测相一致也和文献报导的PEEK的磺化反应位置相同。二、性能表征 改性后的PES-C和PEK-C的溶解能力有所下降，由于-SO_3H的极性影响，几乎失去了在卤代烃中的溶解能力，而只能溶于几种强的非质子极性溶剂中，用DSC，动态粘弹谱仪测得磺化后的产物（SPES-C和SPEK-C）的Tg随磺化度的增大而呈线性升高，但在高磺化度（Xs > 0.5）时由于其它因素影响而偏离线性关系。三、气体透过性能采用压力法测定了SPES-C和SPEK- C 的各种改性产物（自由酸型SPES-C-H， 钠盐型SPES-C-Na，铜盐型SPES-C-Cu，铁盐型SPES-C-Fe，SPEK-C与此相同）的氮气、氧气透过率。结果表明与它们各自的原聚合物相比，氮气、氧气的透过率均随磺化度的增加而线性下降，特别是成盐后的产物气体透过率下降更大，此现象说明了引进离子基团后自由体积发生了较大的变化。四、水蒸汽的透过性能 利用透湿杯法分别测定了不同磺化度和不同盐型的水蒸汽透过率。由于磺酸基的引入大大地改善了PEK-C和PES-C的亲水性能，因此水蒸汽的透过率（PH_2O）提高幅度较大。在上述四种改性产物中自由酸型的透水蒸汽率最高，这和-SO_3H与水分子之间有很好的氢键作用是相关的。其它三种盐的PH_2O和Xs之间也呈线性相关性，随Xs的增大而提高。如果同时考虑到气体透过率数据则水蒸汽对氮气的选择性（PH_2O/PN_2）以盐型最佳，其αH_2O N_2可以高达几十万，是一种非常有希望的气体除湿膜的候选材料。