Hochleistungs-Polymere sind wichtige Materialien für die Entwicklung der Luft- und Raumfahrt, der Energielektronik und anderer Branchen. Wie man durch molekulares Design die Mikrostruktur und Leistung funktionaler Polymermaterialien präzise steuert, um die Gesamtleistung zielgerichteter Geräte zu verbessern, ist ein wichtiges Thema und eine Forschungsgrenze in der Hochleistungs-Polymerforschung. Dieser Artikel stellt kurz die Forschungsfortschritte des Autorenteams bei der Synthese und Leistungsfähigkeit einer Serie hochleistungsfähiger technischer Kunststoffe aus polyarylethern mit heteronaphthalin-biphenyl-Struktur sowie deren Anwendungen in Hochleistungs-Harzverbundwerkstoffen, Isoliermaterialien, hitzebeständigen Funktionsmembranen, Verfestigung von duroplastischen Harzen, elektrochemischen Energiespeichersystemen und Knochenimplantatmaterialien dar. Ausgehend vom molekularen Design wurde erfolgreich ein neuer Monomer mit verdrehter, nicht-planarer Struktur und heteronaphthalin-biphenyl-Struktur entwickelt; anschließend wurden mehrere Serien hochleistungsfähiger technischer Polyarylether mit dieser Struktur durch sukzessive Nukleophile Substitutionspolymerisation mit dihalogenierten Monomeren synthetisiert. Diese Materialserie verbindet gute Löslichkeit und Hitzebeständigkeit und überwindet traditionelle technische Herausforderungen bei der Kopplung von Hitzebeständigkeit und Löslichkeit hochleistungsfähiger technischer Kunststoffe. Dies führt nicht nur zu einer Senkung der Herstellungskosten hochleistungsfähiger Polymere, sondern ermöglicht auch die Lösungsmittelverarbeitung. Die Glassübergangstemperatur liegt bei 250~388 °C, die Anfangstemperatur des 5% thermischen Gewichtsverlusts liegt über 500 °C, löslich in mehreren organischen Lösungsmitteln wie N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid und Chloroform; die Materialien behalten auch bei hohen Temperaturen hervorragende Gesamteigenschaften bei; sie können weitreichend in Luft- und Raumfahrt, Kernenergie, Elektro- und Elektroniktechnik sowie in vielen Bereichen der nationalen Wirtschaft eingesetzt werden.

heteronaphthalin-biphenyl; hochleistungsfähige Harze; heterocyclische Polyarylether; polymere Materialien; molekulares Design