本书为“高性能高分子材料”丛书之一。本书主要阐述以酚酞为核心单体的一类高性能聚芳醚酮(砜)聚合物。酚酞作为一种优异的特种工程塑料构筑单体,由此制备的酚酞基聚芳醚酮(砜)具有高玻璃化转变温度、高力学性能、与其他聚合物相容性好、可溶解加工等特点。笔者团队多年来致力于酚酞基聚芳醚树脂的研制、应用与产业化,开发了系列结构的耐高温以及带有功能性基团的酚酞基聚芳醚酮(砜)均聚物和共聚物,发展了酚酞基聚芳醚在高性能复合材料、合金材料、膜材料、泡沫材料、涂料、增韧剂、3D打印材料领域的应用,完成了树脂的中试放大和商业转化,实现了生产和实际销售。
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主持承担了包括国家科技支撑计划、国防科工委民口配套,科学院方向性项目、吉林省重点项目、自然科学基金和企业委托的多项科研任务,多项成果在企业得到应用。到目前为止,共申请和授权了70余项专利,包括1项美国专利.
目录
第1章 酚酞基聚芳醚酮(砜)发展历程和研究概况 1
1.1 酚酞基聚芳醚酮(砜)发展历程 1
1.2 酚酞基聚芳醚酮(砜)国内研究和产业现状 2
参考文献 3
第2章 酚酞基聚芳醚酮(砜)的结构与性能 4
2.1 概述 4
2.2 酚酞基聚芳醚酮(砜)树脂 5
2.2.1 酚酞基聚芳醚酮树脂 5
2.2.2 酚酞基聚芳醚砜树脂 8
2.2.3 酚酞基聚芳醚酮(砜)树脂的应用 10
2.3 酚酞基聚芳醚酮(砜)共聚物的结构与制备 11
2.3.1 含双酚芴共聚物 12
2.3.2 含咪唑共聚物 17
2.3.3 含氰基共聚物 37
2.3.4 含咔唑基团共聚物 47
2.3.5 含酰亚胺侧基聚合物 48
2.3.6 含环氧侧基聚合物 67
2.3.7 含反应型双键聚合物 77
2.3.8 含羧基聚合物 85
2.3.9 含磺酸侧基聚合物 86
2.3.10 酚酞基聚芳醚酮的封端 87
2.4 芳香环状低聚物 89
2.4.1 芳香环状低聚物的特点 89
2.4.2 芳香环状低聚物的制备 89
2.4.3 芳香环状低聚物的应用 90
参考文献 90
第3章 酚酞基聚芳醚酮(砜)复合材料 91
3.1 耐高温复合材料助剂 91
3.1.1 耐高温上浆剂 92
3.1.2 高性能增韧剂 97
3.1.3 耐高温阻燃剂 100
3.2 纤维增强热塑性复合材料的制备 104
3.2.1 短切碳纤维增强聚芳醚酮复合材料 106
3.2.2 连续纤维增强聚芳醚酮复合材料 111
3.2.3 连续化制备碳纤维/聚芳醚酮预浸料 116
3.3 纤维增强聚芳醚酮(砜)复合材料展望 117
参考文献 118
第4章 酚酞基聚芳醚酮(砜)合金材料 120
4.1 无机粉体增强酚酞基聚芳醚酮(砜)材料 122
4.1.1 高耐磨材料 123
4.1.2 自润滑材料 123
4.1.3 高强度材料 124
4.2 聚芳醚酮(砜)与其他高分子材料合金 124
4.2.1 聚芳醚酮(砜)与聚醚醚酮合金 125
4.2.2 聚芳醚酮(砜)与聚苯硫醚合金 125
4.2.3 聚芳醚酮(砜)与聚砜合金 126
4.2.4 聚芳醚酮(砜)与聚酰亚胺合金 127
4.2.5 聚芳醚酮(砜)与聚四氟乙烯合金 127
4.2.6 聚芳醚酮(砜)与其他材料的合金 128
4.3 酚酞基聚芳醚酮(砜)合金的展望和应用 129
参考文献 130
第5章 酚酞基聚芳醚酮(砜)膜材料 132
5.1 酚酞基聚芳醚酮(砜)高强度结构薄膜 132
5.1.1 聚芳醚酮(砜)超支化聚合物 133
5.1.2 酚酞基聚芳醚酮(砜)高强度结构薄膜的制备工艺 136
5.1.3 酚酞基聚芳醚酮高强度结构薄膜的性能 138
5.1.4 酚酞基聚芳醚酮薄膜的应用 138
5.2 酚酞基聚芳醚酮(砜)功能性薄膜 139
5.2.1 酚酞基聚芳醚酮(砜)分离膜 139
5.2.2 酚酞基聚芳醚酮(砜)电池隔膜 150
5.2.3 酚酞基聚芳醚酮(砜)血液透析膜 154
5.3 酚酞基聚芳醚酮(砜)薄膜材料展望 156
参考文献 157
第6章 酚酞基聚芳醚酮(砜)泡沫材料 159
6.1 聚芳醚酮泡沫材料的制备工艺 159
6.1.1 化学发泡工艺 159
6.1.2 相分离致孔法 161
6.1.3 冷冻干燥法 162
6.1.4 超临界发泡工艺 162
6.2 聚芳醚酮发泡过程的影响因素 164
6.2.1 分子链结构的影响 165
6.2.2 二氧化碳溶解与扩散的影响 176
6.2.3 温度和压力的影响 179
6.3 酚酞基聚芳醚酮泡沫材料的性能 182
6.4 酚酞基聚芳醚酮泡沫材料应用和展望 184
参考文献 184
第7章 酚酞基聚芳醚酮(砜)涂料 187
7.1 酚酞基聚芳醚腈酮基体树脂 187
7.2 酚酞基聚芳醚腈酮的热交联 188
7.3 酚酞基聚芳醚酮耐高温涂料研制 189
7.4 酚酞基聚芳醚腈酮(砜)耐高温涂料性能 191
7.5 含活性双键的酚酞基聚芳醚酮耐高温涂层性能 192
7.5.1 不同特性黏度的PEK-L-A涂层固化前后的溶解性能 193
7.5.2 PEK-L-A涂层固化前后的热稳定性 193
7.5.3 PEK-L-A涂层固化后的基本性能 194
7.6 含环氧侧基酚酞基聚芳醚酮涂层性能 196
7.6.1 含环氧基三元酚酞基聚芳醚酮共聚物 196
7.6.2 含环氧基四元酚酞基聚芳醚酮共聚物 197
7.7 聚芳醚酮功能涂料 199
7.8 聚芳醚酮涂料展望 200
参考文献 201
第8章 酚酞基聚芳醚酮3D打印材料 202
参考文献 211
附录 213
关键词索引 216
后记 218