N-苯基马来酰亚胺与苯乙烯共聚合研究

【摘要】： N-取代马来酰亚胺由于其独特的平面五元环结构,可与多种乙烯基单体聚合制备功能性化合物,将其引入聚合物中反应,得到的聚合物其原有性能保持不变而耐热性能却显著提高,因此常被用做耐热改性剂。本文综述了几种N-取代马来酰亚胺的合成方法及聚合研究现状。 关于N-苯基马来酰亚胺(NPMI)与苯乙烯(St)的自由基共聚合已经有许多人做过报道,并且认为它们在聚合时主要是以电子转移络合物(CTC)的方式进行聚合,最终得到交替共聚物。在此基础上本文采用多功能引发剂引发N-苯基马来酰亚胺和苯乙烯聚合,取得的成果如下: 采用多功能引发剂4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)为引发剂,在四氢呋喃溶剂中引发N-苯基马来酰亚胺(NPMI)与苯乙烯(St)(摩尔比为1:1)共聚合,成功的合成出了含有末端功能基的交替聚合物(P-NPMI-St)。通过红外光谱,核磁共振及凝胶渗透色谱等检测手段得到证实。对聚合物进行GPC测试分析得知,聚合物的分子量在10~5以上,且分子量分布较窄Mw/Mn=1.8。 对所得聚合物进行了热性能分析,测得T_(10%)为393℃,表明该聚合物具有优良的热性能,在该温度以下呈现出良好的热稳定性。该聚合物的半寿温度为426℃,随着温度的升高聚合物可以完全分解,对环境不造成污染。 对聚合反应动力学进行了研究。分析了聚合反应各基元反应机理。考察了聚合反应时间,引发剂浓度,聚合反应温度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响。测定了聚合反应表观活化能。结果表明,聚合反应速率随着反应时间的延长,引发剂浓度的增大,反应温度的提高而加快;聚合物分子量随着温度的升高和引发剂浓度的增大而降低。作出低转化率下Ln([M]_t /[M]_0)对时间的曲线得到直线,以上结果均表明此反应属于典型的自由基聚合。聚合反应活化能Ea=53.80kJ/mol。求得聚合反应动力学方程为Rp=K[ACVA]~(0.59)[M]。