文档介绍：1
蹇锡高
精细化工国家重点实验室
辽宁省高性能树脂工程技术研究中心
大连理工大学高分子材料研究所
电话：********** ******@
新型杂环联苯高性能树脂及其功能膜应用研发进展
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高性能工程塑料是在高温下仍保持高强、高韧、高绝缘、耐辐照等优异综合性能的高分子材料；
是上世纪60年代国际军备竞赛促使下发展起来的；
是发展航空航天、舰船、核能、电子电气等高技术和国防军工不可或缺的重要材料；
长期受西方发达国家垄断、封锁。
高性能工程塑料是发展高技术和国防军工的重要材料通用、普通工程、高性能工程塑料
新型高性
能工程塑料
传统高性
能工程塑料
普通工程塑料
通用塑料
高
耐热性提高
新型高性
能工程塑料
传统高性
能工程塑料
普通工程塑料
通用塑料
高
一、背景
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一、背景
高性能工程塑料是主要结构为芳环或/和芳杂环的聚合物，已商业化的主要包括聚芳醚、聚芳酰胺、聚芳酰亚胺、聚芳酯等几类，其它品种如聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯基三嗪、聚吡咙等新型芳杂环聚合物均未规模化生产。
高性能工程塑料结构特点及种类
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一、背景
传统高性能工程塑料存在的问题
耐热性和溶解性呈反向变化关系，耐热温度越高，溶解性越差，甚至不溶解。致使其合成难，成本高，加工方式单一（只能热成型加工），应用领域受限。
科学界和工业界都十分关注开发耐高温可溶解的新品种; 希望实现高性能、低成本、可控制备。
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我们的总体研究思路：
结构创新
针对聚芳醚溶解性差的问题，从分子结构设计出发，引入扭曲非共平面结构，阻碍结晶，改善溶解性。
工艺创新
针对传统工艺难以得到高分子量的聚芳醚的技术难题，开发新催化体系和新溶剂体系，提高分子量。
创制出既耐高温又可溶解、综合性能优异的高分子量新型聚芳醚高性能树脂
本项目获得国家重点科技攻关、863重大项目等资助。
二、技术创新
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新单体：
其DHPZ的苯环与二氮杂萘酮环不在同一个平面上，相互扭曲一个角度，具有扭曲、非共平面的结构特点；活性类似双酚单体。
其二氮杂萘酮结构与聚酰亚胺中的酰亚胺环类似。但其六元二氮杂环的化学稳定性显著优于酰亚胺五元一氮杂环，克服了酰亚胺环耐湿热性能差的缺点。
由于引入DHPZ结构，使聚合物也具有扭曲非共平面结构，阻碍结晶，利于溶解。实现了既耐高温又可溶解，解决了传统聚芳醚不能兼具耐高温可溶解的技术难题。
DHPZ
DHPZ空间结构
酰亚胺五元氮杂环
二、技术创新
——开发结构全新的单体
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Properties
Unit
PPESK
PEEK(450G)
Tg
℃
263～305
143 (Tm=334)
Td (5%, N2)
℃
＞500
＞500
Tensile Strength
MPa
90～122
93
Tensile Modulus
GPa
～

Elongation at Break
%
11～26
50
Flexural Strength
MPa
153～172
170
Flexural Modulus
GPa
～

Volume Resistivity
1016Ω·cm
～

Density
g/cm3
～

Solubility
r. t..
NMP, CHCl3, DMAc
Con. H2SO4
PPESK的热变形温度比PEEK的高100℃。
在250 ℃时PPESK拉伸强度是PEEK拉伸。
获得2003年国家技术发明二等奖
使用温度：250℃
——含二氮杂萘酮结构聚醚砜酮（PPESK）系列
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——第二代：杂萘联苯聚醚腈砜系列(PPENS)
针对高技术产业飞速发展对高性能工程塑料提出新的更高要求，开发聚芳醚腈类聚合物。
获得2011年国家技术发明二等奖
与不含氰基的聚芳醚相比，由于强极性氰基侧基引入，带来如下优点：
①耐热性、阻燃性、机械强度等均有显著提高；
②可利用其氰基进行交联或功能化改性。应用领域更广。
性能
PPENS
(N/S=1:1)
PPENSK
(N/K/S=2:1:1)
PENTMID300
Tg (℃)
301
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