Page 121 - 《精细化工》2023年第11期

第 11 期 佟佳莹，等: 分子主链含苝结构聚芳酯的合成及性能 ·2433·

之间，表明该系列聚芳酯均具有较高的热稳定性。
这主要得益于聚合物分子主链中的刚性芳环结构的
存在。图 4 为样品的 DSC 曲线。由图 4 可以看出，
在升温过程中，各样品只出现了玻璃化转变过程，
未出现熔融峰，说明该系列聚芳酯均为无定形材料。
另外，由 DSC 曲线可以看出，随着聚合物中苝结构
单元含量的增加，材料的玻璃化转变温度（T g ）明
显升高 ， 3,9- 苝二酰 氯用量为 0.05% 的样品
PAR-P 0.05% 玻璃化转变温度为 176 ℃，而当 3,9-苝二

图 1 PAR-P n 的 FTIR 谱图 酰氯用量为 0.20%时，PAR-P 0.20% 的玻璃化转变温度
Fig. 1 FTIR spectra of PAR-P n 提高至 201 ℃，表明苝结构单元的引入可以明显提

高材料的耐热性，并且随着苝结构单元含量的增加，
样品的玻璃化转变温度逐渐提高。由样品的 DMA
曲线（图 3 中插图）可知，聚芳酯 PAR-P n 的玻璃化
转变温度均在 211 ℃以上（其中，PAR-P 0.20% 的 T g
为 219 ℃），同样证明，含有苝结构单元的聚芳酯
具有良好的热性能。

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图 2 PAR-P 0.20% 的 HNMR 谱图
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Fig. 2 HNMR spectrum of PAR-P 0.20%

由图 2 可以看出，PAR-P 0.20% 分子结构中的氢原
子与其特征振动峰一一对应。具体数据如下：
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HNMR(CDCl 3 , 400 MHz)，δ：8.99(s, H 1 ), 8.43~8.45(d,
H 2 ), 8.31(s, H 4 ), 7.79(m, H 3 ), 7.31~7.41(d, H 5 ), 7.15~
7.17(d, H 6 ), 1.73(s, H 7 )。其中，苝结构单元由于含量
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过少无法在 HNMR 谱图观察到对应的特征峰。 图 3 PAR-P n 的 TGA 曲线（插图为 DMA 曲线）
Fig. 3 TGA curves of PAR-P n (Inset is DMA curves)
2.2 聚芳酯 PAR-P n 的溶解性测试
表 2 为聚芳酯在常见有机溶剂中的溶解性。由 表 3 PAR-P n 的热性能数据
Table 3 Thermal properties of PAR-P n
表 2 可知，聚芳酯 PAR-P n 在室温下均能溶于 NMP、
②
①
PAR T 5%/℃ T 50%/℃ T g /℃ T g /℃
DMF、THF 和氯仿等常见有机溶剂。这种优异的溶
PAR-P 0.05% 475 521 176 214
解性为溶液法制备聚合物薄膜提供了条件。 PAR-P 0.10% 468 514 185 211
475 519 194 216
表 2 PAR-P n 的溶解性 PAR-P 0.15%
PAR-P 0.20% 473 516 201 219
Table 2 Solubility of PAR-P n
①由 DSC 测试所得；②由 DMA 测试所得。
PAR NMP THF 氯仿 DMF 丙酮
PAR-P 0.05% + + + + –
+ + + +
PAR-P 0.10% –
+ + + +
PAR-P 0.15% –
PAR-P 0.20% + + + + –
注：+表示室温下可溶；–表示室温下不可溶。

2.3 聚芳酯 PAR-P n 的热性能测试
图 3 为聚芳酯的 TGA 曲线。图 3 中的插图为聚
芳酯的 DMA 曲线。由图 3 可以获得样品热失重 5%
和 50%时对应的温度（T 5% ，T 50% ），结果列于表 3。

通常，T 5% 可作为样品的起始分解温度。由图 3 及表 图 4 PAR-P n 的 DSC 曲线
3 可以看出，所制备的聚芳酯的 T 5% 均在 468~475 ℃ Fig. 4 DSC curves of PAR-P n