《共軛型高分子聚1,3,4-噁二唑的紫外老化及降解機理研究》是依託西南大學，由楊瀟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：共軛型高分子聚1,3,4-噁二唑的紫外老化及降解機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊瀟
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬研究含有噁二唑五元雜環的共軛型大分子芳香族聚1,3,4-噁二唑(p-POD)膜/纖維的紫外老化行為及降解機理。通過ATR-FTIR及XPS等表征手段，對POD在光老化過程中的表面分子官能團的動態變化進行跟蹤監測。對老化過程中形成的各種新基團(尤其是羰基)進行詳細分析表征，以期探索出光老化前後POD分子結構的變化以及可能發生的光化學反應。採用模板化合物的思路探索POD的光降解機理。利用TEMP和DMPO對單線態氧及超氧基陰離子的專一反應，運用ESR研究氧在光解過程中的可能作用形式和機制。進一步，對具有不同取代基的模板化合物，運用紫外吸收光譜、閃光光解等手段研究其吸/供電子基團對光分解的影響。
結題摘要
芳香族共軛聚合物不僅在耐高溫材料方面具有突出表現，更在光電效應領域有著重要的套用潛力。目前對芳香族共軛聚合物的研究主要集中在合成及功能套用上；而對其在使用過程中可能遇到的光降解問題，除少數共軛聚合物（如聚苯撐乙烯、聚噻吩、聚苯撐噁唑）有一定深度的研究外，還比較欠缺。本項目主要對芳香族聚1,3,4-噁二唑的光降解行為及機理進行系統研究，探明其光降解機制，並在此基礎上有針對性的實施光保護，提高聚合物的使用壽命。研究結果表明：①芳香族聚1,3,4-噁二唑對紫外線非常敏感，經365nm紫外線輻射後會發生快速的光降解，主要表現在力學性能的喪失、大分子鏈的斷裂以及分子結構中生成羰基結構；②氧在光老化過程中起著必不可少的重要作用。在其產生光老化的條件中，氧和紫外線輻射缺一不可，即無氧環境下，即使聚合物經紫外線輻射也是穩定的；③氧的主要參與形式是超氧基陰離子，即聚合物在受到紫外輻射後，自身被激發到高能態，此時若處在有氧環境，會將常態的氧轉變成超氧基陰離子，隨後生成的超氧基陰離子與激發態的聚合物發生光降解反應，造成光老化現象；④聚合物本身的共軛長度對能否產生超氧基陰離子以及動力學有重要影響，研究發現適當的調整聚合物的共軛長度，可以減慢，甚至抑制超氧基陰離子的形成；⑤根據光降解機制，有針對性的對聚合物進行了光保護研究，主要綜合了紫外線禁止以及調節共軛長度兩種方法進行耐光性的改善，均起到了較好的效果。
