两种成盐方式合成的聚醚醚酮的表征及光谱研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3期高分子材科科学与工程31989年5月P0LYMERICMATERIALSSCIENCEANDENGINEEPINGMar，l9两种成盐方式合成的聚醚醚酮的表征及光谱研究‘倪卓郑玉斌吴忠文汤心颐(吉林大学化学系)摘要泉醚醚嗣(PEEK)是-3新型耐高温工程塑料末文咀K：COaKCOa／NaaCOa混盐为成盐棚合成了PEEK，经过最统地表征和光谱的研究发现前者存在少量支他结构，色泽不好，溶解性差；后者是奎对位鳍构，色泽好，溶解性好。聚醚醚酮(简称PEEK)是近年来发展迅速的一种新型耐热工程塑料，具有垒面优异的

2、耐热性能力学性能和电气绝缘性能，而且耐化学药品性和耐辆照性能也很突出，在国外已经应用于宇航、电子电器、机电和原子能发电等许多重要工业领域“．自从i982年英国ICI公司出售商品gietrexPEEK以来，国外学者对该材料的结晶结构。“和结构与性能的关系作了许多研究，国内则很少见PEEK的研究报道．在研制PEEK的过程中发现：成盐方式对PEEK树脂的性能有很大影响。本文中作者分别采用K：COs和K2C0s与NazCO。混盐为成盐剂．通过缩聚反应台成PEEK，并进行系统的表征和光谱分析，探讨了=者化学结构昀差剐。实验与结果1．PEEK的合成将等当量的对苯二酚44

3、t-二氟苯酮和碳酸盐在适量的溶剂二苯砜中进行缩聚反应，温度为320℃时间2小时．可合成出PEEK．反应式如下：nHo一<互>一oH+nF-／＼_＼／--＼／~＼／～F生—SO—,o一<§>一。一<亘>一一<互>}+MF()式(1)中M=Na，或K．采用K：CO。为成盐刹合成PEEK称为PEEKI采用K：CO和NaCO混盐为成盐本刊1987年7月15日收瑚。维普资讯http://www.cqvip.com第3期倪卓等：两种成盐方式台成的聚醚醚酮的表征及光诗研究65剂合成的PEEK称为PEEKⅡ。经丙酮，甲醉和水反复抽提洗涤昧去二苯飘和无机盐(KF和NaF)杂质

4、烘干恒重后进行表征和光谱分析。2．袭征及光请比较(1)色泽PEEKI的粉末为暗灰色，在380℃．200压力下模压得到的膜为黑褐色，韧性良好；PEEKⅡ的粉末为灰白色在同样务件下模压得到琥珀色的膜，韧性良好。(2)粘度称取0．010gPEEK粉末溶于10ml浓HSO．(AR，d=i．84g／cm)，配制成0．1呖的PEEK溶液．采用乌式粘度计用一点法测定对数增比粘度，测试温度为25±0．1℃，用式(2)计算．结果见表1二者的粘度均太于1．10，表明合成出的树脂都符合生帅：(d。／5)(2)产实际的要求”．(3)组成分析采用美国2407型元素分析仪进行样品的元素

5、组成分析，结果见表1，树脂的元素组成为4-C，。H，：O。手．误差在允许的范围之内。(4)凝肢含量准确称量PEEK粉末，配制5嘶的浓H：SO．溶液，搅拌2小魁使之充分溶解，用4号熔砂漏斗(已恒重)过滤；用浓HzSO．充分洗涤漏斗，再用蒸馏水洗涤至滤液中无SO2一(罔BaC1：溶液检验)时，烘干恒重。按式(3)计算PEEK的凝胶含量．gel呖=旦(3)式(3)中；gelO~为凝肢含量；W为PEEK的重量：W为过滤前漏斗重量；w：为过滤后漏斗重量．表1中的实验结果表明：PEEKI的凝胶含量大，大约为PEEKII的5倍．显然，成盐方式不I司刚台成的PEEK化学结构

6、存在细寰1PEEl(的襄征结果微的差别。(5)红外光谱采用美国Nicloct公司的5Dx—FTIR光谱仪测定，将PEEK粉P1兰EE兰KIl23{苎78,54／4i0。·50I_21末研磨后和KBr压片。扫描10次。分辨率!：i为2cm～，波数范匿为4600cm~4O0cm～．PEEKI与PEEKⅡ的IR谱图相同．图1是PEEKⅡ的IR谱，其中31OOcmI1是苯环的c-H伸缩振动频率。1650cm-1是羰基伸缩振动谱带，1190cmI1是醚基的特征谱带，1600cm～1492cm．1和i227cm分别是一的环振动(RingVibration)，半囤伸缩振动

7、(SemicircleStretch)和不对称伸缩振动(as—OIymmetricStretch)引起的振动谱带，1310cm～，930em是一C一的环振动和对称伸缩振动引起的振动谱带1012cmI1和769cm是苯环上的吸收谱带。(6)紫外光谱以浓H2SO为溶剂。配制10-Ig／1的PEEK溶液，采用日术岛津u．V一240型紫外光谱仪测定，在参比光路中放入浓H：SO．。通过双光路检测器扣除浓H2SO·维普资讯http://www.cqvip.com高分子材料科学与工程19890l的吸收。如图2示．PEEKⅡ仅在421Ilri1处有一个很强的吸收峰．这是生色

8、基团一c一与结构单元中的苯环形成大共轭结构后其Ⅱ一跃