高分子量聚亚胺酮的合成与性能研究*
2011-11-26苗鲁滨林润雄
苗鲁滨, 徐 真, 罗 炫, 张 林, 林润雄
(1. 青岛科技大学 高性能聚合物及成型技术教育部工程技术研究中心,山东 青岛 266042;2. 中国工程物理研究院 激光聚变中心,四川 绵阳 621900)
在特殊用途上高性能聚合物被认为是极具价值的一类聚合物。由于其显著的物理特性,可被运用于汽车、飞机、航天等工业及医药行业[1~3]。2004年德国马普高分子研究所首次合成了新型高性能材料聚亚胺酮(PIKs)[4,5]。林润雄和张林课题组于2005年相继从事该方面的工作,进一步拓展了其种类[6~9]。
相对于其它高性能聚合物,诸如聚醚酮,PIKs分子量相对较低(Mn 12 000~43 000, Mw 32 900~132 000, Mw/Mn在2.74~3.07)将直接影响其其物理化学性能,从而极大地限制了其应用领域。

Scheme1
本文从提高分子量及降低分子量分布入手,采用四种方法,以1,4-双-(4′-溴苯酰基苯)(1)和对苯二胺(2)为单体,通过钯催化的胺基化缩聚反应合成了五种PIK-n(PIK-1~PIK-5, Scheme 1)。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
Bruker AMX 500型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);Perkin-Elmer SP one FT-IR型红外光谱仪(KBr压片);岛津DT240型热分析仪(N2, 升温速度10 ℃·min-1);Perkin-Elmer Pyris1型差热分析仪(DSC, N2流速20 mL·min-1,升温速度10 ℃·min-1)。
1[10]按文献方法合成;2,日本进口;三(二亚苄基丙酮)二钯[(Pd2(dba)3],美国进口;1,1′-联萘-2,2′-二苯膦(BINAP)[纯度≥97%,旋光度-234°(c0.3,甲苯)],石家庄市圣佳化工有限公司;N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),质量分数≥99.5%,天津市广成化学试剂有限公司生产;叔丁醇钠(NaOBut,纯度≥98%),分析纯,百灵威化学技术有限公司。
1.2 合成
(1) 方法一
在反应瓶中依次加入1 1.776 g(4 mmol), 2 423 mg(4 mmol), Pd2(dba)336.6 mg(0.04 mmol), BINAP 74.8 mg(0.12 mmol), NaOBut1.076 g(11.2 mmol)及DMAc 10 mL,抽真空,通氮气5次;于100 ℃反应4 h;于165 ℃反应20 h。冷却至室温,过滤,滤液倒入冷水中析晶,过滤,滤饼用水和甲醇洗涤后于100 ℃真空干燥得聚合物PIK-1和PIK-2的混合物。
(2) 方法二……
