羧基封端的聚苯硫醚的合成及热学性能研究

尹 红, 柳 琳, 袁慎峰, 陈志荣, 李沃源, 邓杭军

羧基封端的聚苯硫醚的合成及热学性能研究

尹 红1, 柳 琳1, 袁慎峰1, 陈志荣1, 李沃源2, 邓杭军2

(1. 浙江省化工高效制造技术重点实验室, 浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310027;2. 浙江新和成特种材料有限公司, 浙江 上虞 312369)

为了研究羧基封端聚苯硫醚(PPS)结构对其反应活性和热学性能的影响，合成3种羧基封端PPS并通过红外(FTIR)、端基含量测定、裂解气质联用(py-GC/MS)、高温凝胶渗透色谱(HTGPC)、热重(TGA)、差示扫描量热(DSC)等方法，获得改性样品的端基转化率、裂解机理、反应活性和熔点等参数。结果表明，羧基对PPS原有巯基端基的置换率约为50%。裂解过程中改性样品发生更多的环化、重排和次级反应，生成含氧标志性裂解产物。改性PPS的反应活性提高、热稳定性略有下降，起始分解温度和最高分解速率温度均有所降低，熔点升高，结晶度增大。

聚苯硫醚；端基改性；羧基；热性能

1 前 言

聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)作为热塑性结晶聚合物[1]，具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能[2]，PPS注塑和纤维产品可以用于电子封装材料和特种除尘过滤布领域[3]，PPS还可作为新兴复合材料的基质，用于锂电池[4]、轻量化汽车、航空材料[5-7]和污水中有机物处理[8]等领域。由于PPS结晶度高、脆性大而无法制备高韧性产品[9]，同时熔点高使其在熔融加工过程中流动性降低，因此实际应用要求对其进行改性。常用的改性方法有无机填料增强[10-11]、纤维增强[12-14]、共聚[15]、共混[16]、改变主链结构和端基[9,17-18]等。其中PPS端基改性研究较少，主要是受限于端基数量和种类难以检测。……