可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物的制備及其均相成膜性能研究.pdf

1、本文首先采用間接氯甲基化方法，在均相反應體系中實現(xiàn)了線型聚（苯乙烯-乙烯）嵌段共聚物(PSE)的氯甲基化，探索了PSE在氯甲基化過程中交聯(lián)程度的測定方法。通過對聚苯乙烯系陰離子交換微球溶脹度的研究，篩選出適于制備可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物的胺化試劑與溶劑?？疾炝丝扇苄跃郾揭蚁┫店庪x子交換聚合物合成過程中的各種影響因素，制備出4種完全可溶的聚苯乙烯系陰離子交換聚合物，即三甲胺型可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物(TMA-AEP)、三乙

2、胺型可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物(TEA-AEP)、二甲基乙醇胺型可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物(DMEA-AEP)、二甲基異丙醇胺型可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物(DMIPA-AEP)。采用傅里葉紅外光譜(FT-IR)、氫核磁共振(1H-NMR)、熱失重(TGA)和差熱掃描(DSC)等手段對合成材料進行組成、結構和耐熱性能等表征，研究了不同種類的可溶性聚苯乙烯系陰離子交換聚合物在各種溶劑中的溶解性、在甲醇中的溶解度以及黏度數(shù)據(jù)

3、，并對其成膜后的吸水率與溶脹度進行了初步探討。
　　 研究結果表明：通過溶劑抽提稱重與氫核磁譜圖計算相結合的方法，可準確測定不同氯甲基化線型聚苯乙烯系聚合物的交聯(lián)程度；交聯(lián)反應會使氯甲基化產(chǎn)物的玻璃化溫度升高，但會導致氯甲基化產(chǎn)物的取代度降低，并使氯甲基基團更容易發(fā)生熱分解；強堿性聚苯乙烯系陰離子交換微球在甲醇中的溶脹度最大，在乙醇中的溶脹度次之，而以三甲胺型聚苯乙烯系陰離子交換微球在甲醇中的溶脹度最大，可達11.18mL/g;

4、經(jīng)過胺化反應4種可溶性陰離子交換聚合物的熱穩(wěn)定性降低，熱穩(wěn)定性依次為：DMEA-AEP＞DMIPA-AEP＞TMA-AEP＞TEA-AEP;4種可溶性陰離子交換聚合物材料在甲醇中均可以完全溶解，TMA-AEP在甲醇中的溶解度先增大后減少，其中離子交換容量為2.53mmol/g時溶解度最大；4種可溶性陰離子交換聚合物材料，取代度越大，吸水率越大，TEA-AEP的吸水性最強，其吸水率最高達到10.0，且吸水溶脹后可達到原膜片面積的4.3倍。