聚苯并咪唑和甲基二苯乙炔基硅烷的改性研究
红外光谱法研究聚苯并咪唑的热降解性能
红外光谱法研究聚苯并咪唑的热降解性能
浦鸿汀;刘改花;杨正龙
【期刊名称】《建筑材料学报》
【年(卷),期】2006(009)001
【摘要】采用傅立叶变换红外光谱(FTIR),研究了聚[(2,2′-间-苯基)-5,5′-二苯并咪唑](简称聚苯并咪唑,PBI)膜及其磷酸掺杂膜分别在N2、空气氛围中的热降解过程,并与这2种膜的热失重分析结果进行对比.结果发现,在N2中直到450 ℃时PBI的结构都没有大的变化,而在空气中达450 ℃时PBI结构发生了变化.从磷酸掺杂PBI 膜的FTIR发现,除了PBI结构变化外,磷酸在其中的存在形态也随着温度的升高而变化.在温度升高过程中掺杂体系中的H2PO-4逐渐减少,而H3PO4则逐渐增多.【总页数】4页(P125-128)
【作者】浦鸿汀;刘改花;杨正龙
【作者单位】同济大学,材料科学与工程学院,上海,200092;同济大学,材料科学与工程学院,上海,200092;同济大学,材料科学与工程学院,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】O631.3+1
【相关文献】
1.聚乙酰基对苯撑二甲基的合成及其热降解性能的研究 [J], 浦鸿汀;孙霞容
2.聚乙酰基对苯撑二甲基的合成及其热降解性能的研究 [J], 浦鸿汀;孙霞容
3.干法纺丝聚(苯并咪唑-酰亚胺)纤维的制备及性能研究 [J], 吴浩;郑森森;苗岭;董
杰;赵昕;王士华;张清华
4.磺化聚苯并咪唑-聚醚砜高温复合质子交换膜的制备及性能研究 [J], 邹静;崔秋娟;杨艳丽;马少华
5.聚芳砜热降解残余物性能的研究 [J], 吴世康;戴光松;刘鲁生;云宏年
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
咪唑类化合物进行改性的方法很多
咪唑类化合物进行改性的方法很多,常用的改性化合物有卤代物、不饱和双键化合物、醇、环氧化物、醛或酮、羧酸、羧酸酯、金属盐等,具体改性方法和过程如下:1 用卤代物改性Veronique等利用不同的咪唑和各种氯甲酸酯反应,所得产物可用作环氧树脂的主固化剂和其它固化剂的促进剂。
例如,100g的双酚A型缩水甘油酯(环氧值为5.54)与14.5g氯甲酸苯酯/2-苯基咪唑的反应产物混合时,在130℃下凝胶时间为6min15s,在150℃下凝胶时间为3min15s,在150℃下凝胶时间为2min30s。
另外,苄基氯可作为咪唑的季胺化试剂,咪唑的季胺化反应首先发生在3位氮原子上,在碱性介质中转化为1位氮烷基咪唑,产物进一步烷基化得到1,3-二苄基咪唑,这种改性咪唑固化剂也具有较好的固化性能。
2 用不饱和双键化合物改性Kaufman等通过咪唑或取代咪唑与含有不饱和双键的丙烯酸酯类化合物进行加成反应,然后再用脂肪酸或二元羧酸中和未反应的咪唑或取代咪唑来制备加合物,这些加合产物作为固化剂与环氧树脂形成环氧树脂涂料。
CN1221759A描述了用咪唑与环氧乙烯基酯树脂加成得到的加成产物与环氧树脂配方以粉末涂料形式制备和涂覆,用作涂层或作为层压制品的基质树脂。
赵飞明、李非等利用2-甲基咪唑和丙烯腈分别在苯和乙醇溶液中反应制得1-氰性气味及低毒性。
该固化剂可中温固化环氧树脂,热变形温度高,其性能与芳香胺大体相同。
且与环氧树脂、酸酐类固化剂的相容性好,配料后适用活性期长,且其固化物具有优良的电气性能和机械性能。
3 用醇改性陈也白以路易斯酸为催化剂,通过咪唑与醇反应,在约100℃反应10h制得咪唑类促进剂BMI。
BMI为无色透明液体,黏度较低,挥发性低,无刺激性气味及低毒性。
该固化剂可中温固化环氧树脂,热变形温度高,其性能与芳香胺大体相同。
且与环氧树脂、酸酐类固化剂的相容性好,配料后适用活性期长,且其固化物具有优良的电气性能和机械性能。
聚苯并咪唑的合成_性能及在燃料电池膜材料中的应用_浦鸿汀
表 2 各种 PBI 的结构 Table 2 Different structures of PBI
R1 为以下结构 :
参考文献 R1 为杂环结构 : [2]
参考文献 R1 含杂原子结构 : [ 15 ]
[ 15 ] [2]
[2] [ 16 ]
[2]
R1 为其他结构 : [ 21 ]
[ 17 ]
1 PBI 的制备方法
PBI 的制备方法按反应种类分 ,大致有 4 种 :熔融缩聚法 (包括二步法和一步法) 、溶液缩聚法 、母体
法 、亲核取代法 , 其中对熔融缩聚和溶液缩聚的研究较多 。PBI 的合成方法按反应单体分大致有 5 种[1 ,2 ,4 ,5] :四胺与二酸 、四胺与二酯 、四胺与二醛 、四胺与二酰胺 、四胺与二腈 。其中 ,四胺与二酯的反应最
表 1 熔融一步法与二步法聚合的主要区别 Table 1 Differences between one2stage and two2stage polymerizations
一步法聚合
硅烷改性主链型聚苯并噁嗪防腐蚀涂层的制备与性能
硅烷改性主链型聚苯并噁嗪防腐蚀涂层的制备与性能张芮;楼畅;陆馨;周长路;辛忠【摘要】通过辊涂和热固化技术在低碳钢表面制备硅烷改性主链型聚苯并噁嗪涂层,该涂层具有良好的成膜性和疏水性.采用电化学阻抗谱法研究了硅烷改性对主链型聚苯并噁嗪涂层防腐蚀性能的影响.结果表明:硅烷的引入能够提高主链型聚苯并噁嗪涂层的防腐蚀性能;当巯丙基三甲氧基硅烷与苯并噁嗪前驱体的质量比为40:100时,所制备的涂层防腐蚀性能最优,涂层在0.01 H z处的阻抗值达到6.29×108Ω·cm2,相比空白低碳钢片提高了5个数量级.【期刊名称】《华东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(045)001【总页数】6页(P9-14)【关键词】聚苯并噁嗪;硅烷;低碳钢;腐蚀【作者】张芮;楼畅;陆馨;周长路;辛忠【作者单位】华东理工大学化工学院产品工程系,上海200237;华东理工大学化工学院产品工程系,上海200237;华东理工大学化工学院产品工程系,上海200237;华东理工大学上海市多相结构材料化学工程重点实验室 ,上海200237;华东理工大学上海市多相结构材料化学工程重点实验室 ,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TG178;TQ633聚苯并噁嗪作为一种热固性树脂，具有许多优良特性，如低吸水率、低固化收缩率、高玻璃化转变温度以及低介电常数等[1-2]。
Zhou等[3]将硅烷化聚苯并噁嗪用作低碳钢(MS)的防腐涂层。
文献[4]用酚盐油酸甲酯作为酚源，合成3种聚苯并噁嗪衍生物，用于Zn-Al-Mg合金的防腐蚀涂层。
文献[5-6]使用腰果酚作为酚源，合成生物基聚苯并噁嗪，并将其应用于碳钢的腐蚀防护上。
张雪英等[7]采用二胺型苯并噁嗪单体(Ph-mda)在低碳钢表面制备聚苯并噁嗪涂层，通过电化学方法考察了固化温度对聚苯并噁嗪涂层防腐蚀能力的影响，发现固化温度为150 ℃时，二胺型聚苯并噁嗪(PPh-mda)涂层的腐蚀电流最小，为1.49×10-8 A/cm2。
聚苯并咪唑类高温质子交换膜研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷，第6期2019年6月V ol.47，No.6Jun. 2019128doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.06.024聚苯并咪唑类高温质子交换膜研究进展李涛，林蔚然，张韬毅，祝桂香(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京 100013)摘要：综述了聚苯并咪唑(PBI)的分子合成与结构改性方法，PBI 的合成方法由最初的本体熔融固相法逐渐发展为应用更广泛的溶液缩聚法、亲核取代法和母体法等；从分子设计的角度对PBI 的改性方法研究进行了总结和分析，包括在PBI 聚合物主链及侧链引入大空间位阻功能基团(带有苯环侧基的吡啶基团)、柔性基团(柔性醚结构)和质子传导基团(磺酸基团)。
重点探讨了酸掺杂PBI 高温质子交换膜的质子传导性能、热稳定性能、化学稳定性能及力学性能的影响因素及改善途径。
最后指出了PBI 高温质子交换膜研究存在的问题和今后的发展方向。
关键词：质子交换膜；聚苯并咪唑；高温燃料电池；磷酸掺杂膜中图分类号：TM911.48 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2019)06-0128-05Research Progress on Polybenzimidazole High Temperature Proton Conduction MembranesLi Tao ， Lin Weiran ， Zhang Taoyi ， Zhu Guixiang(Beijing Research Institute of Chemical Industry ， SINOPEC ， Beijing 100013， China)Abstract ：The methods of molecular synthesis and structural modi fication of polybenzimidazole (PBI) were reviewed. The synthesis methods of PBI have gradually developed from bulk melting solid phase method to the solution polycondensation method ，nucleophilic substitution method and parent method which are more widely used. The modi fication methods of PBI were summarized and analyzed from the view of molecular design ， including introducing large steric hindrance functional groups (pyridine groups with benzene ring side groups)，flexible groups (flexible ether structure) and proton conduction groups (sulfonic acid groups) into the main or side chains of PBIs. The affecting factors and the improved ways of proton conductivity ，thermal stability ，chemical stability and mechanical properties of acid-doped PBI high temperature proton exchange membranes are discussed. Finally ，the existing prob-lems and future development direction of PBI high temperature proton exchange membrane researchs are pointed out.Keywords ：proton exchange membrane ；polybenzimidazole ；high temperature fuel cell ；phosphoric acid doped film 能源危机和环境污染是当今全球的两大问题。
聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能
聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能李因文;沈敏敏;马一静;黄活阳;哈成勇【期刊名称】《高分子材料科学与工程》【年(卷),期】2010()1【摘要】苯基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS),通过正交实验讨论了水的用量、催化剂用量、反应时间和温度对合成聚苯基硅氧烷的影响,并确定了最佳合成工艺。
然后用其改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明PPMS接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。
用差示扫描量热(DSC)、热重(TGA)分析了有机硅含量对改性树脂耐热性能的影响。
结果表明,当m(E-20):m(PPMS)=7:3时,改性树脂固化物的耐热性能明显提高,玻璃化转变温度(T_g)为95.81℃,质量损失50%时的热分解温度(T_d)为476.54℃,分别比改性前提高了8.97℃和58.26℃,同时还具有优良的涂膜性能。
【总页数】4页(P22-25)【关键词】苯基三甲氧基硅烷;二苯基二甲氧基硅烷;环氧树脂;改性;耐热性【作者】李因文;沈敏敏;马一静;黄活阳;哈成勇【作者单位】中国科学院纤维素化学重点实验室,广州化学研究所,广东广州510650;中国科学院研究生院,北京100039【正文语种】中文【中图分类】TQ324.21【相关文献】1.(S)-4-[(叔丁基二苯基甲硅烷基)氧基]-5-[(4-甲氧基苄基)氧基]戊醛的合成 [J], 杨燕梅;陈俊岭;黄焰根2.离子束表面沉积对泡沫硅橡胶性能的影响; 梯形聚硅氧烷核壳型有机硅改性丙烯酸酯乳液; 苎麻落麻纤维的偶联改性; 大分子偶联剂; 有机硅季铵盐单组分环氧树脂胶粘剂; 消泡剂; 二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷; 阻燃性防潮绝缘涂料透光性、阻燃性硅橡胶 [J],3.硅氢加成法合成甲基环己基二甲氧基硅烷;格氏试剂法合成二环戊基二甲氧基硅烷;硅橡胶的憎水迁移性机理;有机硅丙烯酸乳液;交联型硅丙共聚乳液;有机硅改性聚丙烯酸酯的表面自由能和耐水性;有机硅改性丙烯酸酯核-壳结构压敏胶聚合物乳液[J],4.γ－(3，4－亚甲二氧基－苯基)丙基三乙氧基硅烷的合成 [J], 张招贵;郭青山;涂卫红5.有机硅植物生长促进剂;氨基硅油改性聚丁二烯聚氨酯脲;改性硅橡胶及增韧环氧树脂;硅烷化聚醚;Si 69的合成;我国第一条建筑用有机硅密封胶自动化生产线;2001年1～8月聚硅氧烷进出口量 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
DCPD改性UPR的合成新工艺及性能研究
第 35 卷第 11 期
韩晓辉等 : DCPD 改性 UPR 的合成新工艺及性能研究
·17 ·
制品变脆 , 通过实验确定了适宜的 DCPD/ 顺酐的配 比 , 即 n (DCPD) ∶n (顺酐) = (015～018) ∶1 。
112 制备工艺 目前 DCPD 改性 UPR 的方法主要有四种[9～11] : 直接加成法 (初始法和半酯化法) 、双烯加成法 (酸 酐法) 、水解加成法 、端基封闭法 。本研究采用水解 加成法 , 首先将顺丁烯二酸酐 (MA) 、邻苯二甲酸酐 (PA) 和双环戊二烯 (DCPD) 按一定比例加入到带有 搅拌器 、温度计 、N2 导管 、回流冷凝装置的 2 000 mL 四口烧瓶中 , 加热到 100～120 ℃后保温 30 min , 缓慢搅拌并在 30 min 内滴入与顺丁烯二酸酐等物质 的量的水 , 使之水解生成顺丁烯二酸 , 滴加完毕在 120～140 ℃温度条件下加成反应 2 h , 生成双环戊二 烯顺丁烯二酸单酯 。然后边升温边滴入二元醇 (通常 30 min 内滴完) , 再加入 011 %～0115 % (质量分数) 的有机酸催化剂 , 控温在 170～180 ℃进行酯化缩聚 反应 , 当酸值达到 35～45 mgKOH/ g 时停止反应 ; 加 入 0102 %～011 % (质量分数) 阻聚剂对苯二酚 , 搅 拌 10 min 后降温 , 在温度为 110～120 ℃时滴入 30 % (树脂总质量) 的苯乙烯单体 , 充分搅拌并冷却得到 棕黄色透明液体即为 DCPD 改性 UPR。 113 分析与测试 11311 试样制备与性能测试 称取 50 g 树脂 , 加入 2 g 引发剂 , 充分搅拌后 , 滴入 012 g 促进剂 , 在 2 min 内搅拌脱泡倒入自制模 具中室温固化 48 h , 然后在 50 ℃热处理 3 h 后待测 。 酸 值 按 GB/ T 2895 —1982 测 试 ; 黏 度 按 GB/ T 719311 —1987 测试 ; 不饱和聚酯树脂 80 ℃下反应活 性测定按 GB/ T 719314 —1987 测试 ; 固含量按 GB/ T 719313 —1987 测 定 ; 树 脂 浇 铸 体 冲 击 试 验 按 GB/ T 2571 —1995 测定 。树脂∶引发剂∶促进剂 (质量比) = 100∶4∶014 , 引发剂为过氧化苯甲酰的邻苯二甲酸二 丁酯糊 , 促进剂为 N , N - 二甲基苯胺 (DMA) 。 11312 DCPD 改性 UPR 的红外 ( FT2IR) 分析 将 DCPD 改性 UPR 涂在 KBr 片上 , 在红外光谱仪 上测定 , 扫描范围 4 000～400 cm - 1 。 11313 DCPD 改性 UPR 的核磁共振 (1H NMR) 分析 用核磁共振仪 , 以甲基硅烷为内标 , 以氘代三氯 甲烷 (CDCl3) 为溶剂进行测定 。
聚苯并咪唑专利技术分析
聚苯并咪唑专利技术分析聚苯并咪唑（PBI）是一种高性能工程塑料，具有极高的耐热性、耐化学品性、耐辐射性和机械性能。
由于其独特的性能，在航空航天、国防和高端电子等领域得到广泛应用。
在PBI的制备和应用过程中，专利技术起着非常重要的作用。
本文将对PBI专利技术进行分析，探讨其发展现状和未来趋势。
一、聚苯并咪唑的基本性能聚苯并咪唑是一种无晶聚合物，具有非常高的玻璃化转变温度（Tg）和热失重温度（Td），能够在高温下保持较好的力学性能和尺寸稳定性。
PBI也具有优异的耐化学品性能，能够耐受各种强酸、强碱和有机溶剂的腐蚀。
PBI还具有良好的阻燃性能和辐射稳定性，适用于高端航空航天和国防领域的应用。
二、聚苯并咪唑的制备技术PBI的制备技术在过去几十年来取得了长足的发展。
目前，主要的制备方法包括溶液共聚合法、固相聚合法和溶胶凝胶法。
溶液共聚合法是应用最为广泛的一种方法，其工艺简单、成本低廉，能够得到较高分子量的PBI。
固相聚合法和溶胶凝胶法则适用于制备特定结构或形态的PBI材料，在特殊领域具有重要意义。
在PBI的制备过程中，控制聚合反应的条件和过程是非常关键的。
PBI的制备方法和相关工艺技术往往涉及大量的专利技术。
这些专利技术包括聚合反应条件的优化、催化剂的设计和制备、溶剂系统的选择和回收等方面，对PBI材料的性能和生产成本起着至关重要的作用。
三、PBI的应用领域由于其独特的性能，PBI已经在高温结构材料、汽车和航空航天领域得到广泛应用。
在航空航天领域，PBI被用作热氧化稳定性材料、引擎部件和舱内构件等；在国防领域，PBI也被应用于陆战装备和军事通讯设备等；PBI还在电子、化工和医疗器械等领域有着重要的应用前景。
在PBI的应用过程中，专利技术也发挥着至关重要的作用。
包括PBI材料的结构设计、成型工艺、表面处理和应用技术等方面，都涉及大量的专利技术。
这些专利技术的研究和应用，对PBI材料的市场竞争力和市场占有率具有直接的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚苯并咪唑和甲基二苯乙炔基硅烷的改性研究
张宜荣褚荣廖浩宇倪礼忠
材料科学与工程学院，华东理工大学，上海，200237
.
3
5
temperature/?
Fig.3 TGA curves of PBI:MDPES=0:1
从TGA曲线得到的树脂的耐热性能指标见表1.
Table 1 heat-resistance performance of PBI：MDPES
PBI：MDPES Td5/℃ in air 800℃ mass residual ratio（%）in nitrogen
1:1 675.3 88.6
1:0 617.6 80.1
0:1 535.4 87.1
为675.3℃，这个数值与表1数据表明改性后的固化树脂耐热性能优异，Td
5
为567℃）高出许多，而且比PBI，MDPES
聚酰亚胺PI(Kapton杜邦)相比（PI的Td
5
分别固化的耐热性要好；
Table 2 water absorption of PBI:MDPES
PBI：MDPES Water absorption(%) for 24 hours
1:1 2.4
1:0 4.4
0:1 2.3 表2为不同PBI和MDPES配比对树脂吸水率的影响表。
表2数据表明改性后
的固化树脂大大改进了PBI容易吸水的缺点，吸水率比PBI低将近一半，而且还
比MDPES单独固化的吸水率略低。
综上所述，PBI和MPDPES通过共混改性后，树脂的耐热性能优异，耐水性能
得到改善。
参考文献
1 H.V ogel,C.S.Marvel,J.Polymer Sci.,1961,2,511
2辛松民，王一璐，有机硅合成工艺及产品应用，北京：化学工业出版社，2000，
20
The investigation of Polybenzimidazole and
Methyldiphenynylenesilane modification
Yirong Zhang,Rong Chu,Haoyu Liao,Lizhong Ni
School of material science and engineering, East China University of Science and
Technology, Shanghai, 200237
Key words: Polybenzimidazole(PBI),Methyldiphenynylenesilane ,modification
Polybenzimidazole(PBI) is a kind of polymers which contain benzimidazole rings and have remarkable heat-resistance property. PBI ,with its main chain configuration stable, has predominant heat-resistance property and excellent mechanical property. However, it is easy to absorb water , which restricts its application on composite materials. Methyldiphenynylenesilane(MDPES) resin has outstanding heat-resistance property, very good electrical and good water-resistance properties. However，its mechanical property is not good. So PBI and MDPES modified by each other, the heat-resistance and water-resistance properties will be improved.
Poly-2,2’-(m-phenylene)-5,5’-bibenzimidazole has been synthesized using 3,3’-diaminobenzidine(DAB) and dipheny isophthalate(DPIP) .and then modified by Methyldiphenynylenesilane. The results of study show that, the resin , modified by each other ,has better heat-resistance property when PBI/MDPES is 1:1 and the highest solidified temperature is 400℃.Its temperature of 5% weight loss (Td5) is 675.3℃,and its mass residual at 800℃ in nitrogen is 88.6%.At the same time, after modified, the water-resistance property of the resin has been improved largely. The water absorption(%) of the resin modified is less nearly as half as PBI.。