《高分子合成化学》第一章 前言

高分子化学专题 芳香环状齐聚物的合成及开环聚合 陈天标

高分子化学专题 芳香环状齐聚物的合成及开环聚合 陈天禄

第一章前言 今本领域的位置 ◇本领域发展的推动力 ◇研究内容 环状中间体的合成 开环聚合 今芳香环状低聚物研究领域的发展过程 1989年以前的工作 GE公司的工作成为里程碑 近十年来的工作进展

第一章 前言 ❖本领域的位置 ❖本领域发展的推动力 ❖研究内容 ➢环状中间体的合成 ➢开环聚合 ❖芳香环状低聚物研究领域的发展过程 ➢1989年以前的工作 ➢GE公司的工作成为里程碑 ➢近十年来的工作进展

今领域的位置 环糊精冠醚 酞菁 聚芳酯聚酰亚胺聚碳酸酯 卟啉 大环 化合物 捞香环状齐聚物 高性能某 树脂 苯硫酚 杯芳烃索状物轮轴烃 聚芳醚砜聚芳醚酮聚芳酰胺 大环化学 高性能树脂材料 缩合聚合 高分子合成化学

❖ 领域的位置

今发展的推动力 航天航空以及先进武器装备上对先进热塑性树脂复合 材料的依赖和需求 新的高分子加工工艺如增强反应注射成型(RRM及树 脂传递模塑(RIM)的发展需求 高分子合成化学的发展:模糊缩聚和加聚界限的开环聚 合反应的发展

❖发展的推动力 ➢ 航天,航空以及先进武器装备上对先进热塑性树脂复合 材料的依赖和需求 ➢ 新的高分子加工工艺如增强反应注射成型(RRIM)及树 脂传递模塑(RTM)的发展需求 ➢ 高分子合成化学的发展:模糊缩聚和加聚界限的开环聚 合反应的发展

今研究内容 芳香环状中间体(齐聚物的合成 大环芳香齐聚物的开环聚合 A nAB CYcling CDP /Recycling nab+ ROP Ⅹ x7寸

❖ 研究内容 ➢ 芳香环状中间体(齐聚物)的合成 ➢ 大环芳香齐聚物的开环聚合 A A B B n nAB + X CDP Recycling Cycling X n ROP + + nAB

今本领域的发展沿革: >1989年以前的研究 ˇ发现分离和确认某些芳香环状化合物存在于线性高聚物中 GE公司R&D中心的工作成为里程碑 ˇ开创了芳香环状齐聚物及开环聚合的研究领域及环状碳酸 酯等的研究工作 近十年的工作进展 √开拓了一系列芳香大环化合物环化率>90%已成为可能 结构表征HPLC→→ GPC+ MALDI-MS的发展 √开环聚合机理及方法

❖ 本领域的发展沿革: ➢ 1989年以前的研究 ✓发现,分离和确认某些芳香环状化合物存在于线性高聚物中 ➢ GE公司R&D中心的工作成为里程碑 ✓开创了芳香环状齐聚物及开环聚合的研究领域及环状碳酸 酯等的研究工作 ➢ 近十年的工作进展 ✓开拓了一系列芳香大环化合物,环化率>90%已成为可能 ✓结构表征:HPLC GPC MALDI-MS的发展 ✓开环聚合,机理及方法

Brunelle(美国) GE公司 Colquhoun(英国)ICI公司 Mlis(美国) Dow chem公司 Gibson(美国) Virginia Tech. Colleg Hay(加) McGill univ Hodge(英国) Manchester Univ 长春应化所 浙江大学 吉林大学 广州化学所 北京大学 四川联大

Brunelle (美国) G.E公司 Colquhoun (英国) I.C.I公司 Mullins (美国) Dow chem公司 Gibson (美国) Virginia Tech. Colleg. Hay (加) McGill Univ. Hodge (英国) Manchester Univ. 长春应化所 浙江大学 吉林大学 广州化学所 北京大学 四川联大

第二章芳香环状低聚物 今定义 芳香环状低聚物的特点 √结构上的特点(1)与环状小分子单体的区别(结构) ˇ性能上的特点(②2)与非芳香环状低聚物的区别(性能) ˇ功能上的特点(3)作高性能树脂的预聚体(功能) ◇芳香环状低聚物的分类和研究工作 芳香环状聚碳酸酯 芳香环状聚酯 芳香环状聚醚 芳香环状聚硫醚 其它

第二章 芳香环状低聚物 ❖ 定义 ❖ 芳香环状低聚物的特点 ✓结构上的特点 ✓性能上的特点 ✓功能上的特点 (1) 与环状小分子单体的区别(结构) (2) 与非芳香环状低聚物的区别(性能) (3)作高性能树脂的预聚体(功能) ❖ 芳香环状低聚物的分类和研究工作 ➢ 芳香环状聚碳酸酯 ➢ 芳香环状聚酯 ➢ 芳香环状聚醚 ➢ 芳香环状聚硫醚 ➢ 其它

◇定义 芳香环状低聚物( aromatic macrocyclic oligomers)是指那 些在主链上含有很少的脂肪链或不含脂肪链的全芳香的聚碳 酸酯、聚酯、聚醚、聚硫醚、聚酰亚胺及聚酰胺等环状结构 的同系物。 Ar-X- Ar-Y n

❖ 定义 芳香环状低聚物（aromatic macrocyclic oligomers)是指那 些在主链上含有很少的脂肪链或不含脂肪链的全芳香的聚碳 酸酯、聚酯、聚醚、聚硫醚、聚酰亚胺及聚酰胺等环状结构 的同系物。 Ar X Ar Y n

◇特点 芳香环状低聚物通常具有较大的分子尺寸,缺乏环张力 芳香环状低聚具有刚性和较为开放的敞开结构,并且具有 定的空穴 芳香环状低聚物多由一系列聚合度不同的环状同系物组成, 具有一定的组分分布 芳香环状低聚物在引发剂的引发下,能够进行快速的开环 聚合,在聚合过程中没有小分子量挥发性副产物生成。 艻香环状低聚物的熔融粘度低。如芳香环状聚碳酸酯在200℃ 熔融状态下的粘度仅为1.0Pas,蜂蜜在25℃时的粘度为50Pa.s, 而线性高分子量聚碳酸酯的熔融粘度为1000Pa.s。 芳香环状低聚物具有很髙的热稳定性,由于芳香环状低聚 物不含酚端基等活性基团,其抗热氧化能力大大提高。 芳香环状低聚物的溶解性好,绝大多数芳香环状低聚物易溶 于四氢呋喃、卤代烃和NN二甲基甲酰胺、NN-二甲基乙酰 胺等普通有机溶剂

❖ 特点 ➢ 芳香环状低聚物通常具有较大的分子尺寸，缺乏环张力。 ➢ 芳香环状低聚具有刚性和较为开放的敞开结构，并且具有 一定的空穴。 ➢ 芳香环状低聚物多由一系列聚合度不同的环状同系物组成， 具有一定的组分分布。 ➢ 芳香环状低聚物在引发剂的引发下，能够进行快速的开环 聚合，在聚合过程中没有小分子量挥发性副产物生成。 ➢ 芳香环状低聚物的熔融粘度低。如芳香环状聚碳酸酯在 200℃ 熔融状态下的粘度仅为1.0 Pa.s, 蜂蜜在25℃时的粘度 为50 Pa.s， 而线性高分子量聚碳酸酯的熔融粘度为1000 Pa.s。 ➢ 芳香环状低聚物具有很高的热稳定性，由于芳香环状低 聚 物不含酚端基等活性基团，其抗热氧化能力大大提高。 ➢ 芳香环状低聚物的溶解性好，绝大多数芳香环状低聚物易溶 于四氢呋喃、卤代烃和N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰 胺等普通有机溶剂