杂萘联苯聚醚砜酮电介质性能的研究

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1、杂萘联苯聚醚砜酮电介质性能的研究摘要：新型的杂萘联苯聚醚砜酮（PPESK）是一种工程塑料，其各项性能优异，是近年来开发和应用的一种新型高性能聚酯类树脂，是目前耐热等级最高的可溶性特种工程塑料。PPESK具有优异的综合性能，已经应用于许多领域，市场前景广阔。但由于纯PPESK树脂摩擦系数较大，磨损率较高，使得其在耐磨领域的应用受到限制。因此，有必要改善其摩擦磨损性能从而拓展其应用范围关键词：杂萘联苯聚醚砜酮、绝缘材料、复合材料、膜、改性一、杂萘联苯聚醚砜酮的概述聚芳醚砜（PES）和聚芳醚酮（PEK）是两个综合性能优异的耐高温工程塑料品种，后来有人合成了新型的杂萘联苯型聚醚砜（PPES

2、）和聚醚酮（PPEK），性能优良，其中PPES的溶解性好，PPEK的玻璃化转变温度相对较高。聚醚酮类树脂大都为结晶聚合物，分解温度在500℃以上。PEEK的瓦为143℃，死为334℃。因砭较低，作为结构材料，最高使甩温度受到限制，使其应用有局限性。PEEK几乎不溶于所有的有机溶剂，除了浓硫酸和硝酸外，可在稀酸和碱的环境中使用。在结晶不充分时，丙酮可以使其发生开裂。基于以上工作，采用共聚的方法，合成共聚物聚醚砜酮（PPESK）以使PPES和PPEK相互补充,互补长短，得到综合性能都很优异的耐高温工程塑料，并进一步对其改性,开发其应用前景。二、杂萘联苯聚醚砜酮的一般应用（一）耐高温绝缘

3、漆和涂料杂萘联苯聚醚砜酮是我国在“八五”、“九五”重点攻关项目基础上合成开发成功的高性能工程塑料，其中含二氮杂萘酮结构聚醚砜(PPES)、聚醚酮(PPEK)及其共聚物聚醚砜酮(PPESK)的中试化生产已于2001年3月通过了国家鉴定，并被评定为“国际领先水平”，现已进入大规模生产阶段。新型的PPESK树脂在耐热、膜韧性及单向刮漆性能优异，具有较高的耐热等级（H级），是一种优良的耐高温绝缘漆和涂料。故用新型的聚醚砜、聚醚酮漆于漆包线行业，是一个前景可取的课题。中科院长春应用化学所已经作了一些初探工作[1]。别的报道还很少见到（二）制作成膜结构含二氮杂萘酮结构聚醚酮(PPEK)、聚醚砜

4、(PPES)和聚醚砜酮(PPESK)系列聚合物具有热稳定性高和机械强度好等优异特性。作为一种碳氢主链聚合物，该系列聚合物相对全氟磺酸聚合物而言价格低廉。杂萘联苯聚醚砜酮是一种新型特种工程塑料，耐盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠等强腐蚀介质，耐苯、甲苯等有机溶剂，高温下不溶解于大多数溶剂，室温下也只溶解于二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和氯仿，其长期工作温度达280°C，具有极佳的尺寸稳定性，在很宽的温度范围内平均线性热膨胀系数很低，是目前耐热等级最高的可溶性聚醚砜酮树脂。经研究表明，PPESK是一类十分理想的分离膜用高分子材料，已得到国内外膜科学与工业界的重视。杂萘联苯聚醚砜酮制成的膜可以

5、用作甲醇燃料电池的质子交换膜，还可以制成超滤膜以实现大分子物质、胶体物质与小分子溶剂的分离。三、杂萘联苯聚醚砜酮的主要改性（一）耐高温杂萘联苯聚醚砜酮平板超滤膜通过考察发现，聚合物浓度、溶剂种类、添加剂种类和含量对平板超滤膜结构和性能有比较大的影响。试验发现：随聚合物浓度的升高，膜的水通量减小，截留率升高；有机添加剂PEG400和吐温的加入可以提高膜的水通量，降低截留率，形成指状孔结构。无机添加剂LiCl可以大幅度改变膜的形态，膜形成海绵状结构，而且随着LiCl含量的增加，膜孔变大，水通量上升，截留率下降。蒸发时间对膜结构也有很大的影响，随着蒸发时间的延长，膜逐渐由指状结构向海绵状

6、结构过渡，其原因是外界水蒸气进入铸膜液和溶剂挥发双重作用的结果。最后进行了耐温实验，发现随着料液温度的提高，膜的水通量大幅上升，将膜在沸水中煮30分钟，膜的水通量变化不大。杂萘联苯聚醚砜酮作为一种新型特种工程塑料，耐盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠等强腐蚀介质，耐苯、甲苯等有机溶剂，高温下不溶解于大多数溶剂，所以被广泛应用与超滤膜的制备。制膜设备为清华大学化工系膜中心自己设计的平板涂膜机。本机用于在无纺布上连续均匀地刮涂高分子膜或者在基膜上涂布复合膜的分离层，包括放无纺布或基膜、涂膜、凝胶、收卷等四个工序。将聚合物、添加剂和溶剂充分搅拌溶解后，进行过滤、真空脱泡，用涂膜机制得超滤膜。（二

7、）杂萘联苯型聚醚(砜)酮的复合及共混改性一般用钛酸钾晶须(TK)、短切玻璃纤维(GF)、纳米碳酸钙(nano-CaC03)来增强聚醚砜酮(PPESK)及聚醚酮(PPEK)复合材料的结构及性能[2]。采用溶液共混的方式，用钛酸酯(NDZ-201)和硅烷偶联剂(KH-550、KH-560)处理钛酸钾晶须表面制备PPESK／TK复合材料，并通过扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析（TGA）等手段对复合材料的界面[3]、热性能和力学性能进行了研究。结果