《含氮雜噻蒽環高折射率聚芳硫醚的分子設計與性能研究》是依託四川大學，由張剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：含氮雜噻蒽環高折射率聚芳硫醚的分子設計與性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張剛
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
探尋分子結構變化對聚合物性能的影響進而找到控制材料巨觀性能的根本方法一直是高分子領域的研究重點。本研究旨在現有高折射率聚合物的研究基礎上，結合Lorentz-Lorenz 方程理論，通過分子設計合成新型單體2,6-二氟二氮雜噻蒽（N-DFT），並將其與4,4'-二氯二苯碸（DCDPS）和Na2S進行常壓溶液共縮聚，製備出一系列不同含量碸基、硫醚及含氮雜環聚芳硫醚類共聚物，綜合聚醚碸（PES）、聚苯硫醚（PPS）等已有聚合物的性能，深入研究這類共聚物中分子鏈重複單元（碸基、硫醚及二氮雜噻蒽環分子結構）變化對聚合物性能的改變，揭示其對聚合物性能的影響機制尤其是對材料光學性能的影響規律，為更好地按照材料性能要求對聚合物進行合理的分子結構設計提供可靠數據基礎，同時也為更好地開發高折射率聚合物提供良好的理論支持。
結題摘要
本研究主要是將碸基、二氮雜噻蒽機元及高含量的硫同時引入到聚合物的主鏈上，通過共聚的方法調整聚合物中碸基和二氮雜噻蒽的含量，進而調整聚合物的聚集態結構、溶解性及薄膜的透光性，製備出高折射率低雙折射的聚合物光學薄膜。從2014年至2015年4月，我們通過最佳化單體N-DFT的合成及純化路線，確立並製備出了符合聚合純度要求的單體2,6-二氟二氮雜噻蒽，隨後並於2015年5月開始進行共聚樹脂的製備，並分別製備出了較高黏度值得共聚樹脂（0.39-0.61dL/g），並分別對其進行了分子結構及性能表征（玻璃化溫度為172.6-200.7℃，熱初始分解溫度（Td5%）為419-436℃，800℃其殘炭量為29.6%-45.7%）；在邊製備共聚樹脂的同時，我們還通過溶液法進行了樹脂薄膜的製備探索，隨後分別製備了不同共聚比例樹脂的薄膜樣品（5%、10%、20%、40%），並分別對其進行了溶解性能、機械性能及光學性能等進行表征，結果表明：所製得共聚樹脂在強極性非質子有機溶劑中具有較好的溶解性，且隨著共聚組分中N-DFT含量的增加，其溶解性略有下降；共聚樹脂薄膜的拉伸強度為42-59 MPa，具有較好的力學性能；其在450nm處的透光率為81.1%-85.3%，在633nm處的折射率及雙折射分別為1.715-1.779， 0.003-0.007，截至目前，已完成數據的採集、分析及課題總結的相關工作。
