聚酰胺磺酰胺类聚合的合成与表征

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聚酰胺磺酰胺[PASAs]最早合成于上世纪70年代,起初人们对于其应用没有进行深入的研究。上世纪90年代设计合成出一系列的聚酰胺磺酰胺,人们开始关注于聚酰胺磺酰胺的应用范围。其中一些聚酰胺磺酰胺表现出良好的膜性能,并用来做反渗透膜。聚酰胺磺酰胺主链中含有酰胺基和磺酰胺基的重复单元,其性能如期待的那样,具有较高的特性粘度,可以制备高强度的膜材料,在酸性和碱性条件下良好的化学稳定性。同时聚酰胺磺酰胺结合了聚酰胺和聚磺酰胺的特性,具有良好的热力学稳定性。除此之外,聚酰胺磺酰胺在反渗透膜、渗透汽化膜、纳滤膜、超滤膜和激光诱导显色成像中得到了应用。本论文通过课题组合成的同时含有酰氯基和磺酰氯基,具有间位结构的二酰卤单体通过界面聚合法来制备聚酰胺磺酰胺。所合成出的半芳香聚酰胺磺酰胺具备较好的热性能和溶解性。由于单体中含有酰氯和和磺酰氯基,因此由其合成的聚酰胺磺酰胺应具有三种不同的排列方式。本论文研究了同时具有酰氯基和磺酰氯基的不对称双酰卤单体通过界面聚合法与脂肪族二胺进行聚合,合成出主链含有酰胺基、磺酰胺基和脂肪链的半芳香聚酰胺磺酰胺。主要工作如下:(1)通过氯磺酸和三氯甲基苯反应生成双酰卤单体间磺酰氯基苯甲酰氯。(2)以间磺酰氯基苯甲酰氯通过界面聚合法与脂肪族二胺进行聚合,合成出半芳香聚酰胺磺酰胺。(3)通过FT-IR、1H-NMR, XRD等方法研究了聚酰胺磺酰胺的结构和形态,谱图数据证明了结构正确,且聚合物具有高的结晶度。(4)通过对半芳香聚酰胺磺酰胺热失重TG和差热DSC测试,在氮气中玻璃化温度分别为98℃,115℃,5%热失重温度分别为354℃,346℃。具有较好的热稳定性。可溶于DMSO、DMAc、NMP等有机溶剂,具有良好的溶解性。
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