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High Performance Polymers
 
 

High Performance Polymers, 2nd Edition

 
High Performance Polymers, 2nd Edition,Johannes Karl Fink,ISBN9780323312226
 
 
 

  

William Andrew

9780323312226

440

276 X 216

Presented in a cohesive and intuitive structure, this is a thorough review of the state-of-the-art in polymerization, fabrication, and application methods of high performance industrial polymers.

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Hardcover

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USD 290.00
 
 

Key Features

Presents the state-of-the-art polymerization, fabrication and application methods of high performance industrial polymers.
Provides fundamental information for practicing engineers working in industries that develop advanced applications (including electronics, automotive and medical)
Discusses environmental impact and recycling of polymers.

Description

Approaching the material from a chemistry and engineering perspective, High Performance Polymers presents the most reliable and current data available about state-of-the-art polymerization, fabrication, and application methods of high performance industrial polymers.

Chapters are arranged according to the chemical constitution of the individual classes, beginning with main chain carbon-carbon polymers and leading to ether-containing, sulfur-containing, and so on. Each chapter follows an easily readable template, provides a brief overview and history of the polymer, and continues on to such sub-topics as monomers; polymerization and fabrication; properties; fabrication methods; special additives; applications; suppliers and commercial grades; safety; and environmental impact and recycling.

High Performance Polymers brings a wealth of up-to-date, high performance polymer data to you library, in a format that allows for either a fast fact-check or more detailed study. In this new edition the data has been fully updated to reflect all developments since 2008, particularly in the topics of monomers, synthesis of polymers, special polymer types, and fields of application.

Readership

Plastics Engineers and materials scientists in industry – automotive, aerospace, electronics, medical, packaging, consumer goods.

Johannes Karl Fink

Dr. Fink is a Professor of Macromolecular Chemistry at Montanuniversit Leoben, Austria.

Affiliations and Expertise

Montanuniversität Leoben, Austria

View additional works by Johannes Karl Fink

High Performance Polymers, 2nd Edition

1. Carbazole Polymers 1
1 Monomers 1
1.1 N-Vinylcarbazole
1.2 Nonlinear Optical Side Chain Monomers
1.3 Molecular Glasses
2 Polymerization and Fabrication
2.1 Polymerization
2.1.1 Poly(N-vinylcarbazole) .
2.1.2 NVK/Pyrrol Composites
2.2 Other Vinylcarbazole Compounds
2.2.1 Grignard Coupling
2.2.2 Anionic Polymerization
2.2.3 Heck cross coupling
2.2.4 Copolymers
2.2.5 Solution Processing
3 Properties
3.1 Liquid Crystalline Phases
3.1.1 Charge Transporting Materials
3.1.2 Principle of Xerography
3.2 Optical Properties
3.2.1 Polarization Rotators
3.2.2 Enhanced Photorefractive Performance
3.2.3 Hologram Images
3.2.4 Holographic Recording Medium
3.2.5 Effect of Molecular Weight on Photorefractive Performance
3.2.6 Fluorescence Quenching
4 Applications 26
4.1 Electrophotographic Films
4.1.1 Photoconductivity
4.1.2 TNF-PVK complexes
4.1.3 Photoconductive Copolymers
4.1.4 Copolymers
4.2 Polymeric Light-Emitting Diodes
4.2.1 F¨orster Energy Transfer
4.2.2 Service Time
4.2.3 Methods of Fabrication of LEDs
4.2.4 Poly(fluorene)s
4.2.5 NVK/PBD
4.2.6 Functionalized Polymers
4.2.7 Metal Complexes
4.2.8 Mixed Dyes
4.2.9 Multilayer Light-emitting diode
4.2.10 Other Chromophores
4.3 Organic Photorefractive Materials
4.3.1 Photorefractive Formulations
4.3.2 Holograms
4.4 Photovoltaic Devices
4.5 Amplified Spontaneous Emission
4.6 Optical Elements
4.7 Antistatic Polymer
4.8 Other Applications
4.8.1 Microscopic Imaging
4.9 Analytical Applications
4.10 Nanocomposites
4.10.1 Poly(pyrrole) Modified Nanocomposites
4.10.2 Poly(aniline) Modified Nanocomposites
4.10.3 Carbon Nanotubes
4.10.4 Clay Nanohybrids
4.11 Fuel Cells
4.12 Coatings
4.13 Fibers
5 Suppliers and Commercial Grades
6 Safety
IV Poly(p-xylylene)s
1 Monomers
1.1 Chlorine Substituted Monomers
2 Sul de Modi ed Polymers
3 Polymerization and Fabrication
3.1 Chemical Vapor Deposition
3.1.1 Fluor containing Parylenes
3.1.2 Copolymers
3.1.3 Organic Transistors
3.1.4 CMOS Devices
3.1.5 Siloxane-substituted Poly(p-xylylene)s
3.1.6 Soft Magnetic Composites
3.2 Solution Polymerization
3.3 Self-assembly Polymerization
4 Properties
4.1 Mechanical Properties
4.2 Electrical Properties
5 Applications
5.1 Coatings
5.1.1 Coatings for Solder Powders
5.1.2 Waveguide Coatings
5.1.3 Reinforcement Layers
5.1.4 Printed Circuit Boards
5.2 Medical Applications
5.2.1 Surface Modification
5.2.2 Drug Release
5.2.3 Modification of Poly(dimethylsiloxane) for Biomedical Applications
5.2.4 parylene coating for cardiac pacemaker electrodes
5.2.5 Implants
5.3 Microelectrode Arrays
5.4 Nanocomposites
5.4.1 Melt Blending
5.4.2 Bioimplant Applications
5.4.3 Lead Nanocomposites
5.4.4 Cadmium sulfide Nanocomposites . . . . . . . . . . . . 121
5.4.5 Cobalt Nanocomposite Films . . . . . . . . . . . . . . 121
5.4.6 Silver Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
5.4.7 Titania Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5.4.8 Zinc oxide Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5.5 Nanotubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.6 Nanofibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.7 Semiconductor Device with Parylene Coating . . . . . . . . . 124
5.8 Electrodes by Pyrolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
5.9 Nanocalorimeter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
5.10 Adhesion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
5.11 Water Diffusion in Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.12 Ultrafiltration Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.13 Coatings for Steel Implants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.14 Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
5.15 Actuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6 Suppliers and Commercial Grades 132
7 Safety 132
V Poly(arylene-vinylene)s 151
1 Monomers 151
2 Polymerization and Fabrication 151
2.1 Sulfonium Precursor Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
2.2 Transition Metal-catalyzed Cross coupling Process . . . . . . . 155
2.3 Chemical Vapor Deposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
2.4 Ring-Opening Metathesis Polymerization . . . . . . . . . . . . 156
2.5 Electropolymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
2.6 Knoevenagel Polycondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
2.7 Wittig Reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
vi
2.8 Gilch Reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
2.9 Dehydrohalogenation Phase Transfer Catalysis . . . . . . . . . 162
2.10 Anionic Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.11 Others . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3 Properties 169
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
3.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
3.4 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
3.4.1 Tunable Photoluminescence of
Poly(phenylenevinylene) Nanofibers . . . . . . . . . . . 172
4 Special Additives 172
4.1 Dopants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
4.1.1 Reactive Doping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
4.1.2 Dye Doping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5 Applications 174
5.1 Electroluminescent Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5.2 Photovoltaic Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
5.3 Ambipolar Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
5.4 Functionalization of Electronic Devices . . . . . . . . . . . . . 189
5.5 Poly(p-phenylenevinylene) nanofibers . . . . . . . . . . . . . . 189
5.6 Poly(p-phenylenevinylene) Nanotubes . . . . . . . . . . . . . . 190
5.7 Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
5.7.1 pH-Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
5.7.2 Gas Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
5.7.3 Ammonium nitrate Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . 193
5.7.4 Peptide Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
5.7.5 Bacteria Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
5.7.6 Mechanochromic Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
5.7.7 Impedimetric Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
5.8 Ink-jet printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
6 Suppliers and Commercial Grades 197
7 Safety 200
vii
VI Poly(phenylene ether)s 226
1 Monomers 226
2 Polymerization and Fabrication 229
2.1 Curing Kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
2.2 Oxidative Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
2.2.1 High Molecular Weight Type . . . . . . . . . . . . . . 232
2.3 Hyperbranched Poly(phenylene ether) . . . . . . . . . . . . . . 232
2.4 Functionalized Poly(phenylene ether) . . . . . . . . . . . . . . 232
2.4.1 Redistribution with Phenols . . . . . . . . . . . . . . . 233
2.4.2 Treatment with Vinyl Compounds . . . . . . . . . . . . 234
2.4.3 Other Functionalization Methods . . . . . . . . . . . . 234
2.5 Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
2.6 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
2.6.1 Miscible Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
2.6.2 Compatibilization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
2.7 Thermosetting Resins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
2.8 Other Related Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
3 Properties 241
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
3.4 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4 Special Additives 243
4.1 Impact Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
4.2 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
4.3 Flame Retardants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
4.4 Blowing Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
4.5 Hindered Amine Light Stabilizers . . . . . . . . . . . . . . . . 246
5 Applications 246
5.1 Automotive Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
5.2 Adhesives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
5.3 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
5.3.1 Gas Separation Membranes . . . . . . . . . . . . . . . 249
viii
5.3.2 Pervaporation Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 250
5.3.3 Membrane Catalysts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
5.3.4 Ultrafiltration Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 252
5.3.5 Carbon Molecular Sieve Membranes . . . . . . . . . . . 252
5.3.6 Polymer Electrolyte Membranes . . . . . . . . . . . . . 253
5.4 Sterilized Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
6 Suppliers and Commercial Grades 255
7 Safety 255
8 Environmental Impact and Recycling 258
VII Poly(phenylene sul de) 275
1 Monomers 275
2 Polymerization and Fabrication 277
2.1 Standard Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
2.1.1 Dehydration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
2.1.2 Catalyst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
2.1.3 Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
2.1.4 Cleanup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
2.2 Other Methods of Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
2.3 Oxidized Poly(phenylene sulfide) . . . . . . . . . . . . . . . . 282
2.4 Highly sulfonated PPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
2.5 Modification of PPS by Nitro Groups . . . . . . . . . . . . . . 282
2.6 Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
2.7 Thermosets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
2.7.1 Nadimide Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
2.7.2 Ethynyl Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
2.8 Blends and Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
2.8.1 Impact Strength Modification . . . . . . . . . . . . . . 285
2.8.2 Viscosity Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
2.9 Poly(arylene ether sulfide)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
2.10 Poly(phenylene sulfide phenyleneamine) . . . . . . . . . . . . . 288
2.11 Poly(dithiathianthrene)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
2.12 Poly(aryl ether thianthrene)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
ix
3 PPS Poly(ethylene) Composites 291
4 PPS Poly(amide) Composites 291
4.1 Epoxy Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
4.2 Composites with High Thermal Conductivity . . . . . . . . . . 292
4.3 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
5 Properties 293
5.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
5.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
5.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
5.4 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
5.4.1 High Refractive Copolymer . . . . . . . . . . . . . . . 294
5.5 Solubility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
5.6 Crystallization Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
5.6.1 Shear-induced Crystallization . . . . . . . . . . . . . . 295
6 Special Additives 296
6.1 Decolorants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.2 Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.3 Adhesion Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.4 Carbon Nanotubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.5 Expanded Graphite Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
7 Applications 298
7.1 Solder Friendly Thermoplastic Blends . . . . . . . . . . . . . . 299
7.2 Abrasion-resistant Poly(tetrafluoroethylene) Blends . . . . . . 300
7.3 Electrically Conducting Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . 300
7.4 Proton Exchange Membrane Materials . . . . . . . . . . . . . 302
7.5 Fuel Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
7.5.1 Hydrogen Fuel Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
7.5.2 Direct Methanol Fuel Cells . . . . . . . . . . . . . . . . 303
7.6 Ozone Filter Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
7.7 Foams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
8 Suppliers and Commercial Grades 305
9 Safety 305
x
10 Environmental Impact and Recycling 305
VIII Poly(aryl ether ketone)s 322
1 Monomers 322
2 Polymerization and Fabrication 326
2.1 Nucleophilic Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
2.1.1 Poly(ether ketone)s with Ester Groups . . . . . . . . . 327
2.1.2 Powder Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
2.2 Electrophilic Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
2.3 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
2.4 Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
2.4.1 Surface Functionalization . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
2.5 Thermosets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
3 Properties 330
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
4 Special Additives 334
4.1 Melt Stabilizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
4.2 Fillers and Reinforcing Materials . . . . . . . . . . . . . . . . 336
5 Applications 336
5.1 Nonadhesive Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
5.2 Porous Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
5.3 Rechargeable Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
5.4 Methanol Fuel Cell Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
5.4.1 Biphenylated PEEK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
5.4.2 Quaternary Ammonium Modified PEEK . . . . . . . . 343
5.4.3 Epoxy Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
5.5 Hydrogen Fuel Cell Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
5.5.1 Hydroxynaphthalene-based PEEK . . . . . . . . . . . . 344
5.5.2 Fluorinated PEEK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
5.5.3 Hyperbranched PEEK . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
5.6 Fuel cell Aging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
5.7 Medical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
5.7.1 Orthopedic Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
xi
5.7.2 Drug Release Kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
5.7.3 Surface Grafting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
5.8 Analytical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
5.8.1 Preconcentration of Arsenic and Antimony Compounds 350
5.8.2 Carbonaceous Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 351
5.9 Electronic Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
5.9.1 Data Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
5.10 Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
6 Suppliers and Commercial Grades 354
7 Safety 354
IX Poly(arylene ether sulfone)s 372
1 Monomers 374
1.1 4,4'-Biphenol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
1.2 Bisphenol A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
1.3 Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfone . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
1.4 Bis-(4-chlorophenyl)-sulfone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
1.5 2,2'-Dimethylaminemethylene-4,4'-biphenol . . . . . . . . . . . 377
1.6 3,3'-Diallyl-4,4'-dihydroxybiphenyl . . . . . . . . . . . . . . . . 379
1.7 3,3',5,5'-Tetra(4''-methoxyphenyl)-4,4'-difluorodiphenyl sulfone 379
1.8 N,N-Diisopropylethylammonium 2,2-bis(phydroxyphenyl)
pentafluoropropanesulfonate . . . . . . . . . . 381
2 Polymerization and Fabrication 381
2.1 Step-growth Polycondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
2.2 Chain-growth Polycondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
2.3 Copolymers from Telechelic Monomers . . . . . . . . . . . . . 385
2.4 Macrocyclic Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
2.5 Friedel-Crafts Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
2.6 Sulfonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
2.7 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
2.8 Varieties of PES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
2.8.1 Poly(arylene thioether ketone)s . . . . . . . . . . . . . 389
2.8.2 Poly(arylene thioether sulfone)s . . . . . . . . . . . . . 390
xii
2.8.3 Poly(arylene sulfide sulfone) . . . . . . . . . . . . . . . 390
2.8.4 Poly(amide)s with Sulfone in the Backbone . . . . . . . 391
2.8.5 Hyperbranched PES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
2.9 Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
3 Properties 394
3.1 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
3.2 Chemical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
3.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
4 Applications 396
4.1 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
4.1.1 Ultrafiltration Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 396
4.1.2 Hollow Fiber Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
4.1.3 Reverse Osmosis Membranes . . . . . . . . . . . . . . . 399
4.1.4 Proton Exchange Membranes . . . . . . . . . . . . . . 401
4.1.5 Anion Exchange Membranes . . . . . . . . . . . . . . . 401
4.1.6 Carbon Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
4.1.7 Fuel Cell Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
4.1.8 Direct Methanol Fuel Cells . . . . . . . . . . . . . . . . 405
4.2 Medical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
4.2.1 Dental plaque barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
4.2.2 Controlled Release Systems . . . . . . . . . . . . . . . 411
4.2.3 Nucleotide Mimetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
4.3 Optical Waveguide Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
4.4 Plumbing Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414
4.5 Porous Polymeric Foam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
5 Suppliers and Commercial Grades 415
6 Safety 417
7 Environmental Impact and Recycling 417
X Poly(arylene ether nitrile)s 439
xiii
1 Monomers 439
1.1 Halogenated Benzonitriles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
1.1.1 2,6-Dichlorobenzonitrile . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
1.1.2 2,6-Difluorobenzonitrile . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
1.1.3 4-Phenoxy-2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile . . . . . . . . 442
1.1.4 Pentachlorobenzonitrile and Pentafluorobenzonitrile . . 442
1.2 Aromatic Hydroxy Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
1.2.1 9,9-Bis-(4-hydroxyphenyl)-fluorene . . . . . . . . . . . 443
1.2.2 Spirodilactams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
1.3 Cardo Xanthene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
2 Polymerization and Fabrication 445
2.1 Electrophilic Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
2.2 Nucleophilic Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
2.2.1 Cyclic Oligomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
2.2.2 Branched Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
2.2.3 Aryl Carbonate Cyano Arylene Ether Copolymers . . . 447
3 Properties 448
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
3.3 Solubility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
3.4 Plasticization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
4 Applications 450
4.1 Reinforced Resins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
4.2 Filter Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
4.3 Resin-bonded Magnets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
4.4 Proton Exchange Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
4.5 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
4.5.1 Graphene-based Nanocomposites . . . . . . . . . . . . 453
4.5.2 Carbon Nanotubes Hybrid Films . . . . . . . . . . . . 454
4.5.3 Fullerene Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . 454
4.6 Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
4.7 Hollow Glass Microspheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
5 Safety 455
xiv
XI Triazole Polymers 464
1 Monomers 464
2 Polymerization and Fabrication 466
2.1 Reaction of Dinitriles with Dihydrazides . . . . . . . . . . . . 466
2.2 Aromatic Nucleophilic Displacement . . . . . . . . . . . . . . 466
2.3 Poly(bis-1,2,4-triazole)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
2.4 Poly(1-vinyl-1,2,4-triazole) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
2.5 1,2,4-Triazole Dendrimers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
2.6 Coordination Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
2.7 Sonochemical Synthesis of Nanoparticles . . . . . . . . . . . . 472
2.8 Cycloaddition of Azide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
2.9 Dendritic Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
2.10 Conducting Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
3 Properties 474
3.1 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
3.2 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
3.3 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
3.3.1 Chromophores with Nonlinear Optical Properties . . . 474
3.3.2 Polymeric Light-Emitting Diode . . . . . . . . . . . . . 475
3.3.3 Photocuring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
3.3.4 Photographic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
3.3.5 UV Absorbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
3.4 Carbon dioxide Absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
4 Special Additives 481
4.1 Degradation Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
5 Applications 482
5.1 Blocked Isocyanates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
5.2 Crosslinking Rubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
5.3 Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
5.4 High-Temperature Adhesives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
5.5 Fluorescence Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
5.6 Fluorescent Light-emitting Polymer . . . . . . . . . . . . . . . 485
5.7 Polymeric Corrosion Inhibitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
xv
5.7.1 Electrodeposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
5.7.2 Aqueous Dispersions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
5.8 Electrochemical Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
5.9 Solar Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
5.10 Gas-Generating Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
5.11 Memory Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
5.12 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
5.13 Solid Propellants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
5.14 Biocidal Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
6 Suppliers and Commercial Grades 493
7 Safety 493
XII Poly(oxadiazole)s 509
1 Monomers 509
2 Polymerization and Fabrication 509
2.1 Polycondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
2.2 Anionic Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
2.3 Heck coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
2.4 Modified Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
2.5 Sulfonation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
3 Properties 519
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
3.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
3.4 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
3.4.1 Photoluminescence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
3.4.2 Ultraviolet Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
3.4.3 Optically Active Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
3.5 Solubility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
4 Applications 525
4.1 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
4.2 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
xvi
4.3 Photovoltaic cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
4.4 Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
4.5 Light-Emitting Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
4.6 Graphite Precursors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
5 Suppliers and Commercial Grades 529
6 Safety 530
XIII Poly(naphthalates) 541
1 Monomers 541
1.1 Naphthalenedicarboxylic acid . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
2 Polymerization and Fabrication 542
2.1 Poly(ethylene naphthalate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
2.1.1 Esterification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
2.1.2 Polycondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
2.1.3 Crystallization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
2.1.4 Solid State Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . 548
2.2 Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
2.2.1 Aromatic Dihydroxyethoxy Compounds . . . . . . . . . 554
2.2.2 Poly(ether ester) elastomers . . . . . . . . . . . . . . . 555
2.2.3 Block Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
2.2.4 Terpolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
2.3 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556
2.3.1 Blends of PET and PEN . . . . . . . . . . . . . . . . . 556
2.3.2 Blends of PBT or Poly(amide) and PEN . . . . . . . . 557
2.3.3 Blends of HDPE and PEN . . . . . . . . . . . . . . . . 557
2.3.4 Blends of Poly(trimethylene terephthalate) and PEN . 558
2.3.5 Blends of poly(pentamethylene 2,6-naphthalate) and
Poly(heptamethylene 2,6-naphthalate) . . . . . . . . . 559
2.3.6 Blends of Poly(styrene) and PEN . . . . . . . . . . . . 559
2.3.7 Blends of Poly(carbonate) and PEN . . . . . . . . . . . 560
2.3.8 Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
2.4 Poly(1,3-propylene 2,6-naphthalate) . . . . . . . . . . . . . . . 561
2.4.1 Condensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
xvii
2.4.2 Stretching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
2.4.3 Poly(1,3-propylene terephthalate”/2,6-naphthalate) . . 563
3 Properties 564
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
3.3 Electrical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
3.4 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
3.5 Gas Permeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
3.6 Size-exclusion Chromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
3.7 Chemical Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
4 Special Additives 569
4.1 Flame Retardants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
4.2 Protective Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
4.3 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
5 Applications 571
5.1 Poly(ethylene naphthalate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
5.2 Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
5.2.1 Magnetic Recoding Media . . . . . . . . . . . . . . . . 572
5.2.2 Photographic Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574
5.2.3 Encapsulation for Flexible Organic Solar Cells . . . . . 574
5.2.4 Substrates for Electronic Devices . . . . . . . . . . . . 575
5.3 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
6 Suppliers and Commercial Grades 576
7 Safety 578
8 Environmental Impact and Recycling 578
XIV Partially Aromatic Poly(amide)s 593
1 Monomers 593
xviii
2 Polymerization and Fabrication 596
2.1 Conventional Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
2.2 Instant or Aerosol Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
2.3 Batch Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
2.4 Continuous Routes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
2.5 Interfacial Condensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
2.6 Ester Recycling Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
2.7 Thioether Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600
2.8 Environmental Friendly Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . 601
2.9 Side Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601
2.10 Blends and Copolymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
2.10.1 Blends with Poly(propylene) . . . . . . . . . . . . . . . 602
2.10.2 Blends with Poly(arylene ether) . . . . . . . . . . . . . 602
2.10.3 Poly(amide)–Poly(amide) Blends . . . . . . . . . . . . 603
2.11 Fabrication Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
2.11.1 Reactive Melt Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
3 Properties 604
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604
3.3 Chemical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607
4 Special Additives 607
4.1 Fillers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607
4.1.1 Nanoclays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
4.2 Antioxidants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
4.3 Lubricants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612
4.4 Impact Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612
4.5 Flame Retardants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612
5 Applications 613
5.1 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
5.2 Transparent Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614
5.3 Compositions for Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614
5.4 Electroplated Articles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616
5.5 Hot-melt Adhesives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
6 Suppliers and Commercial Grades 619
xix
7 Safety 619
8 Environmental Impact and Recycling 619
XV Aramids 631
1 Monomers 631
2 Polymerization and Fabrication 634
2.1 Acid Chloride Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
2.2 Acid Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
2.3 Carbon Monoxide Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636
2.4 Partially Aromatic Poly(amide)s . . . . . . . . . . . . . . . . . 636
2.5 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
2.5.1 Spinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
2.5.2 Modification and Treatment . . . . . . . . . . . . . . . 639
2.6 Aramid Paper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640
2.7 Honeycombs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642
2.8 Aramid Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643
2.9 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644
3 Properties 644
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645
3.1.1 Friction and Wear Properties . . . . . . . . . . . . . . 645
3.1.2 Impact Behavior Properties . . . . . . . . . . . . . . . 646
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
3.3 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
3.4 Wettability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
4 Special Additives 647
4.1 Ultraviolet Stabilizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
4.2 Electrically Conductive Modifier . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
4.3 Peroxide Modified Aramid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648
5 Applications 649
5.1 Friction Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649
5.2 Gaskets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
5.3 Reinforcing Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650
xx
5.4 Catalyst Supports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652
5.5 Carbon Fiber Precursors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652
5.6 Nanofibrous Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653
5.7 Cryogenic Fuel Tanks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653
5.8 Workwear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654
5.9 Cut-resistant Gloves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654
5.10 Hyperbranched Aramids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654
5.11 Medical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654
6 Suppliers and Commercial Grades 655
7 Safety 655
8 Environmental Impact and Recycling 655
8.1 Geotextiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
8.2 Water disinfection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
8.2.1 Detoxification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 659
XVI Poly(amide-imide)s 674
1 Monomers 674
2 Polymerization and Fabrication 678
2.1 Isocyanate Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678
2.2 Acid Chloride Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680
2.3 Direct Polymerization Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680
2.4 Microwave Polymerization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681
2.5 End Capped Poly(amide-imide) . . . . . . . . . . . . . . . . . 682
2.6 Unsaturated Poly(amide-imide) . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
2.7 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
2.7.1 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
2.8 Foams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684
2.8.1 Continuous Physical Foaming . . . . . . . . . . . . . . 684
2.8.2 Chemical Foaming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 685
3 Properties 687
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687
3.2 Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687
xxi
3.2.1 Optically Active Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . 688
4 Applications 689
4.1 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689
4.1.1 Gas Separation Membranes . . . . . . . . . . . . . . . 689
4.1.2 Hollow Fiber Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . 691
4.1.3 Ultrafiltration and Nanofiltration Membranes . . . . . 692
4.1.4 Catalytic Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692
4.2 Coatings and Adhesives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693
4.2.1 Wire Enamels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693
4.2.2 Craze Resistant Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . 694
4.2.3 Adhesive Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695
4.3 Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695
4.4 Optical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695
4.4.1 Optical Waveguide Materials . . . . . . . . . . . . . . . 695
4.4.2 Photochromic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 696
4.4.3 Electrochromic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 698
5 Suppliers and Commercial Grades 699
6 Safety 699
XVII Poly(imide)s 719
1 Monomers 719
2 Polymerization and Fabrication 724
2.1 Conventional Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724
2.2 Isocyanate Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 726
2.3 Aqueous Route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727
2.4 Nucleophilic Displacement Polymerization . . . . . . . . . . . 727
2.5 Transimidization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727
2.6 Chemical Vapor Deposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728
2.7 Hindered Biphenols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729
2.8 Poly(isoimide)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729
2.9 Functionalized Poly(imide) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731
2.9.1 PETI Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731
2.9.2 Citraconic Anhydride Types . . . . . . . . . . . . . . . 732
xxii
2.9.3 Isocyanate Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732
2.9.4 Urea Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732
2.10 Thermosetting Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733
2.11 Bis(maleimide)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733
2.12 Poly(imide sulfones) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733
3 Properties 736
4 Special Additives 736
5 Applications 738
5.1 Foams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738
5.1.1 Aerogels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739
5.2 Microporous Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740
5.3 Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740
5.3.1 Crosslinked Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . 741
5.3.2 Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742
5.3.3 Mixed Matrix Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 742
5.3.4 Carbon Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742
5.3.5 Methane Enrichment in Biogas . . . . . . . . . . . . . 743
5.3.6 Pervaporation Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 743
5.3.7 Ion Exchange Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . 744
5.3.8 Fuel Cell Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745
5.4 Sensor Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745
5.5 Polymer Matrix Electrolytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747
5.6 Lithium Ion Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 749
5.7 Films and Coatings for Electronic Applications . . . . . . . . . 749
5.8 Photosensitive Compositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 750
5.8.1 Negative Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 750
5.8.2 Positive Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 752
6 Suppliers and Commercial Grades 755
7 Safety 755
8 Environmental Impact and Recycling 760
XVIII Poly(benzimidazole)s 779
xxiii
1 Monomers 779
2 Polymerization and Fabrication 782
3 Properties 783
4 Applications 783
4.1 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
4.2 Gas Separation Membranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785
4.3 Fuel Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785
4.4 Photoswitchable Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
5 Suppliers and Commercial Grades 788
6 Safety 788
7 Environmental Impact and Recycling 789
XIX Liquid Crystal Polymers 796
1 Monomers 797
1.1 Acetyletion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 798
1.2 Functionalized Monomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801
2 Polymerization and Fabrication 802
2.1 Copoly(ester)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 802
2.2 Poly(ester amide)s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804
2.3 Click chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804
2.4 Photocrosslinkable polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806
3 Properties 806
3.1 Mechanical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806
3.2 Thermal Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806
3.3 Electrical and Optical Properties . . . . . . . . . . . . . . . . 808
4 Special Additives 809
4.1 Dopants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809
xxiv
5 Applications 809
5.1 In Situ Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 810
5.2 Optical Data Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 812
5.3 Stationary Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 815
5.4 Sensors and Actuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 816
5.5 Liquid Crystal Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 818
5.5.1 Polymer Fixation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 819
5.5.2 Viewing Angle Dependency . . . . . . . . . . . . . . . 820
5.6 Electrically Conductive Compositions . . . . . . . . . . . . . . 821
5.7 Biomedical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 822
6 Suppliers and Commercial Grades 822
7 Environmental Impact and Recycling 822
Tradenames 838
Acronyms 848
Chemicals 854
General Index 879
xxv
 
 
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