發(fā)布時(shí)間：2021-09-23 08:44

　　含氟聚合物將氟原子引入到聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)上,因氟原子的存在而賦予聚合物獨(dú)特的性質(zhì),在功能高分子領(lǐng)域得以大量應(yīng)用。近年來,隨著“Ullmann”反應(yīng)、“Click”反應(yīng)、“活性”/可控自由基聚合等方法的深入發(fā)展,以及將高效有機(jī)合成反應(yīng)與聚合反應(yīng)相結(jié)合,為設(shè)計(jì)新型含氟聚合物提供了新的途徑。本文基于氟原子獨(dú)一無二的性質(zhì),設(shè)計(jì)了兩類含氟功能高分子材料:其一,利用氟原子強(qiáng)電負(fù)性和較小原子半徑特性,將全氟烷基與磺酸基團(tuán)連接構(gòu)成全氟磺酸結(jié)構(gòu)（Rf-SO3H）,再引入到聚合物的側(cè)鏈上。首先,氟是電負(fù)性最強(qiáng)的元素,全氟烷基與磺酸基團(tuán)的直接相連會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的“場(chǎng)效應(yīng)”和“誘導(dǎo)效應(yīng)”,大幅提高了磺酸基團(tuán)的酸性。再者,氟原子半徑較小,全氟烷基的柔順性較好,提高了磺酸基團(tuán)自由運(yùn)動(dòng)的能力。因此,將強(qiáng)酸性的、柔性的全氟磺酸結(jié)構(gòu)引入到聚合物的側(cè)鏈上,聚合物內(nèi)部易于形成親/疏水的相分離結(jié)構(gòu)。由該聚合物制備的質(zhì)子交換膜具有優(yōu)異的綜合性能,可應(yīng)用于燃料電池系統(tǒng)。其二,利用氟原子較小原子半徑與低表面能特性,將全氟苯與偶氮基團(tuán)連接構(gòu)成全氟偶氮苯結(jié)構(gòu),再引入到聚合物上。首先,氟的原子半徑較小,幾乎不會(huì)使偶氮苯的平面結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲,很... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述及課題的提出
    1.1 引言
    1.2 質(zhì)子交換膜
        1.2.1 質(zhì)子交換膜的基本概述
        1.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池
        1.2.3 全氟磺酸型質(zhì)子交換膜
        1.2.4 磺化芳香族聚合物質(zhì)子交換膜
    1.3 偶氮苯聚合物
        1.3.1 偶氮苯聚合物的基本概述
        1.3.2 偶氮苯聚合物的合成及應(yīng)用
        1.3.3 偶氮苯聚合物的表面起伏光柵
        1.3.4 含氟偶氮苯聚合物
    1.4 課題的研究意義與提出
第二章 側(cè)鏈含有全氟磺酸的聚芳醚砜的合成及其作為質(zhì)子交換膜應(yīng)用于燃料電池
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 分析測(cè)試與表征
        2.2.3 單體、聚合物的合成與表征
        2.2.4 制備質(zhì)子交換膜
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 單體、聚合物的合成分析
        2.3.2 聚合物的結(jié)構(gòu)表征及分析
        2.3.3 聚合物薄膜的穩(wěn)定性表征
        2.3.4 聚合物薄膜的微觀形貌表征
        2.3.5 聚合物薄膜的吸水率和溶脹率
        2.3.6 聚合物薄膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率
        2.3.7 聚合物薄膜的H_2/O_2單電池性能表征
    2.4 結(jié)論
第三章 主鏈型(側(cè)鏈型)含氟偶氮苯聚合物的合成及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 分析測(cè)試與表征
        3.2.3 主鏈含氟偶氮苯聚合物的合成與表征
        3.2.4 側(cè)鏈含氟偶氮苯聚合物的合成與表征
        3.2.5 含氟偶氮苯聚合物溶液的配制
        3.2.6 含氟偶氮苯聚合物薄膜的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 全氟偶氮苯單體的光致順反異構(gòu)化研究
        3.3.2 主鏈含氟偶氮苯聚合物的光致順反異構(gòu)化研究
        3.3.3 側(cè)鏈含氟偶氮苯聚合物的光致順反異構(gòu)化研究
        3.3.4 含氟偶氮苯聚合物的表面潤濕性研究
        3.3.5 含氟偶氮苯聚合物的表面起伏光柵研究
    3.4 結(jié)論
第四章 全文總結(jié)
    4.1 全文總結(jié)
    4.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 存在的問題和展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間科研成果
致謝



本文編號(hào)：3405402