以芳香的六元环为骨架,通过醚键(‑O‑)和砜基团(‑SO₂‑)的交替连接而形成的典型的线性热塑性工程塑料就是聚醚砜(Polyethersulfone,简称PES)。凭借对其重复的单元的化学结构的逐步的分解,我们可以将其写成:
结构式
基于对多个双苯环的共轭连接,形成了由-[-C₆H₄-O-C₆H₄-SO₂-]ₙ-为基本骨架的多苯醚多硫酯的主链,对其两端分别取代了两个具有活性的氨基作为其两端的侧链,从而形成了由-[-C₆H₄-O-C₆H₄-SO₂-]ₙ-为主链的两端各具有一个活性的氨基的多苯醚多硫酯的高分子.
采用其具有的刚性骨架的芳香环结构手段,能使聚合物在高温下仍能保持形状的稳定性。
- 醚键(‑O‑):位于两个苯环之间,赋予链段一定的柔性,改善加工性能。
其以硫原子为中心的双键将两根氧原子紧紧地连在一起,极大地增强了其自身的极性,从而对外界的各种化学介质的腐蚀、侵蚀等都起到极好的抵御作用,对材料的耐热性也起到了明显的增强作用。
如果用 SMILES 表示单体单元,可写作:
O=C(S(=O)C1=CC=CC=C1)C2=CC=CC=C2O
基于其典型的PES重复单元的结构,如下式所示,该式子既体现了苯环通过醚键(-O-)之间的空间的较大的相互作用,又体现了第二个苯环的对位上连有了砜基团(-SO2-)等高能的活性基团的强烈的相互作用,两者共同使得该PES的能量面呈现出较为复杂的局部极小值。
小结
其典型的结构为两个相对平行的苯环通过醚键的相互作用而紧密的分子内相互作用的基础上,再由两苯环的4,4'-位置的砜基团的共轭作用将相邻的苯环紧密的桥接在一起,形成了高度的有序且极性突出的重复单元。而PES的独特的分子构造使其具有了优异的耐高温、耐化学腐蚀、机械强度等多种优良的物理化学性能,已广泛地应用于了航空航天、电子封装、医疗器械等高档的工业领域以及高性能的过滤膜等的开发应用中。
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