含噁嗪環(huán)馬來(lái)酰亞胺與苯乙烯的共聚及其固化動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、聚苯乙烯是一種通用的線性高分子，由于其優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)及良好的加工性能，在生產(chǎn)生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但聚苯乙烯的熱性能不足，限制了其在特殊條件下的應(yīng)用。如何提高聚苯乙烯的性能，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　本論文設(shè)計(jì)出一種新型的含有噁嗪環(huán)的馬來(lái)酰亞胺單體，并且將此單體與苯乙烯進(jìn)行自由基共聚，從而達(dá)到提高聚苯乙烯耐熱性能的目的。工作主要包括三部分內(nèi)容：
　　一、以自制的HPM為酚源，對(duì)甲苯胺為胺源，采用溶

2、液法合成了含有噁嗪環(huán)的馬來(lái)酰亞胺單體(HPM-Bz-Me)。以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，進(jìn)行了HPM-Bz-Me與苯乙烯(St)兩種單體的自由基共聚。通過(guò)核磁以及紅外光譜對(duì)此馬來(lái)酰亞胺單體(HPM-Bz-Me)以及其共聚物poly(HPM-Bz-Me-co-St)，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)TGA測(cè)試表明，以DMSO為溶劑時(shí)，所合成的共聚物的熱性能最好，10％的熱失重溫度為442℃、800℃時(shí)的殘?zhí)柯蕿?4.5％。
　　二、研究

3、了poly(HPM-Bz-Me-co-St)中交替結(jié)構(gòu)形成的機(jī)理以及溶劑對(duì)交替結(jié)構(gòu)形成的影響。當(dāng)反應(yīng)溶劑極性越強(qiáng)，形成的共聚物中交替結(jié)構(gòu)就會(huì)越多。當(dāng)共聚物poly(HPM-Bz-Me-co-St)中交替組分增加時(shí)，共聚物中酰亞胺環(huán)和噁嗪環(huán)結(jié)構(gòu)也就越多，最終必會(huì)導(dǎo)致熱性能的提高。
　　三、采用DSC方法研究了共聚物的固化動(dòng)力學(xué)。分別采用Kissinger、Ozawa和Flynn-Wall-Ozawa方法來(lái)研究了共聚物poly(HPM

4、-Bz-Me-co-St)固化反應(yīng)過(guò)程中的活化能，其中，通過(guò)Kissinger和Ozawa方法算出的活化能分別為134.1 kJ/mol和135.9 kJ/mol，利用Flynn-Wall-Ozawa方法研究了固化過(guò)程中活化能隨著固化度變化的趨勢(shì)。Friedman方法分析結(jié)果表明，固化反應(yīng)為自催化反應(yīng)機(jī)理，計(jì)算得到的反應(yīng)級(jí)數(shù)m和n分別為0.49和1.44，還對(duì)其固化過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算，理論模擬曲線和試驗(yàn)曲線有很好的一致性。另外，對(duì)共聚物