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聚(对亚苯基-1,3,4-噁二唑)纤维表面氟化处理研究
  • ISSN号:1000-3304
  • 期刊名称:《高分子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O649.5[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子科学与工程学院,成都610065, [2]西南大学纺织服装学院,重庆400700
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(基金号50873061)资助
中文摘要:

采用氟气(F2)对聚(对亚苯基-1,3,4-噁二唑)(p-POD)纤维表面进行直接氟化处理.衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和表面电子能谱(XPS)的结果显示,通过直接氟化处理,p-POD纤维较易与F,发生反应,表面大分子链上引入了大量C-F键,表面氟元素含量高达28.2%,且F原子以-CF/C-O、-CFH及-CF2形式存在,表明在表面氟化过程中,既有取代反应,也有加成反应.热失重(TGA)结果表明氟化前后P-POD纤维的耐高温性能没有受到影响,X射线衍射图谱(XRD)表明氟化后纤维的聚集态有序性略微增加.氟化前后纤维的断裂强度基本无变化,在体积分数为20%的硫酸溶液中的人工加速酸老化条件下,氟化后纤维在老化120h后的断裂强力保留率在80%以上,相比氟化前的纤维提高了约90%,即耐酸性得到明显改善.推测表面氟化处理改善p-POD纤维耐酸性的机理是氟化后p-POD纤维表面N元素含量降低,抑制了溶剂化过程;纤维表面致密程度得到提高以及F原子与酸液形成氢键,从而阻止噁二唑环的质子化,延缓了老化进程.

英文摘要:

The surface of poly (p-phenylene-1,3,4-oxadiazole) (p-POD) fiber was fluorinated directly by fluoride (F2). The results of ATR-infrared spectroscopic analysis and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) show that it can effectively generate chemical reactions between p-POD fiber and F2. A mass of C-F bonds are formed on the macromolecules of fiber surface and the content of F in the form of -CF/C = O,-CFH and -CF2 is 28.2% ,which indicates that there are not only substitution reactions but also addition reactions between p-PODs and F2. The curves of thermal gravimetric analysis (TGA) show that there is not impact on p- POD's resistance to high temperature,while the aggregative structures of the fluorinated p-POD fiber are more orderly than those of the original fiber from the wide angle X-ray diffraction pattern. In addition, it takes no change in strength of p-POD fiber after fluorination. Under the condition of 20% concentration sulfuric acid which belongs to the artificial accelerated aging test, the retention of strength of fluorinated p-POD fiber remains 84% which increases by about 90% compared to that of the original fiber. Thus, the acid resistance of p-POD is obviously improved owing to the hydrogen bond formed between F atoms and acid solution which makes the protonation of oxadizoles more harder. Besides,there are compact crosslinking layers formed on the surface of p-POD fiber which can slowdown the aging process.

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期刊信息
  • 《高分子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院化学研究所
  • 主编:张希
  • 地址:北京市海淀区中关村北一街2号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:gfzxb@iccas.ac.cn
  • 电话:010-62588927
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3304
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1857/O6
  • 邮发代号:2-498
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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