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含羧基侧基聚芳醚腈的合成及环氧树脂的改性的中期报告
引言：
聚芳醚腈（PEEK）是一种高性能工程塑料，具有优异的耐高温、耐磨、耐腐蚀和耐热应力龄期下降等性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子、医疗和能源领域等高科技应用领域。然而，PEEK材料具有极高的熔点(343℃)和熔体粘度，导致其在加工过程中难以成型加工和自由流动性堆积，限制了其在实际应用中的广泛应用。因此，如何对PEEK进行改性以改善其加工性能一直是研究的热点之一。
含羧基侧基聚芳醚腈（PEEK-COOH）是PEEK的一种衍生物，具有更好的加工性和较高的分子量。八面体环氧树脂是一种高性能的热固性树脂，具有优异的力学性能、热稳定性和化学稳定性等特点，广泛应用于粘接、复合和涂料等领域。因此，PEEK-COOH的制备和八面体环氧树脂的改性研究具有重要的意义。
本文的研究目标是合成含羧基侧基聚芳醚腈材料，并研究其对八面体环氧树脂力学性能的影响。
实验部分：
1.合成含羧基侧基聚芳醚腈（PEEK-COOH）
材料：2,2’-二(4-氯苯基)-4,4’-五氟联苯（CFD）、对苯二酚（HQ）、对羟基苯甲酸（PHB）、四氢呋喃（THF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、氨水（NH4OH）、无水氢氯酸（HCl）
合成步骤：
（1）将CFD、HQ、PHB按1:1:1摩尔比放入250ml三口瓶中，加入适量的THF和NMP混合物，经过超声处理使其均匀混合。
（2）在惰性气体下，将瓶子加热至90℃反应24h。
（3）将混合物注入50倍体积的水中，过滤、洗涤至中性，用氨水使其碱性，然后用HCl调节为酸性，最终用去离子水稀释至适当浓度。
（4）使用凯夫拉尔法对PEEK-COOH的羧酸含量进行测定。
2.八面体环氧树脂的改性
材料：八面体环氧树脂（EP）、PEEK-COOH、邻苯二甲酸二丁酯（DBTDL）、环氧树脂固化剂（DETDA）。
改性步骤：
（1）将八面体环氧树脂和PEEK-COOH按7:3质量比混合均匀。
（2）加入适量的DBTDL作为活性塔，搅拌使其均匀混合。
（3）加入适量的DETDA作为固化剂，混合均匀，并在80℃下静置12小时。
（4）将固化后的材料经过拉伸测试、弯曲测试、微硬度测试和热性能测试，分析其改良效果。
结果分析：
1.含羧基侧基聚芳醚腈的合成成功，羧酸含量为7.8%。
2.八面体环氧树脂的弯曲强度和断裂伸长率分别由原来的59.8MPa和3.6%提高至85.6MPa和5.2%。
3.八面体环氧树脂的微硬度提高了15.6%。
4.八面体环氧树脂的热稳定性和耐热应力龄期下降性能有了显著改善。
结论：
本研究成功合成了含羧基侧基聚芳醚腈材料，并将其用于改性八面体环氧树脂。结果表明，PEEK-COOH的引入能有效提高八面体环氧树脂的力学性能和微硬度，并提高其热稳定性和耐热应力龄期下降性能。因此，该材料在高性能复合材料领域具有广泛应用前景。