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1、分類號：TQ342.31單位代碼：10190研究生學號：201309001密級：無碩士學位論文耐熱聚甲基丙烯酸甲酯的合成研究Thesynthesisofheat-resistantpoly(methylmethacrylate)研究生姓名：劉捷專業(yè)：高分子化學與物理指導教師姓名：曹春雷指導教師職稱：副教授2016年4月摘要聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種透明聚合物材料，具有許多優(yōu)良的特性，如質輕，高透光率，耐化學性，無色，耐候耐腐蝕性和良好的絕緣性能。然而，玻璃化轉變溫度相對較低，限制了它在光學電子工業(yè)中的應用
2、，如光盤(CD)，導光板和光纖。為了提高PMMA樹脂的耐熱性，各國科研學者進行了許多研究。目前，改善PMMA樹脂最為有效的方法是共聚大體積單體N環(huán)己基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺，它們剛性的結構既能提高PMMA樹脂的玻璃化轉變溫度，又能提高熱穩(wěn)定性。但是，由于有未反應單體存在于聚合物中，使其在高溫的條件下容易著色，限制其在光學材料領域的應用。因此，有必要繼續(xù)通過新的途徑對PMMA樹脂的耐熱性進行研究。本文主要通過兩個途徑對PMMA樹脂進行改性：一是共聚含有大體積疏水性基團的甲基丙烯酸異冰片酯(IBMA)；二是通
3、過聚合后分子內環(huán)化的方法制備耐熱Poly(MMA-co-MAAM)共聚物；上述兩種途徑可以在保持PMMA樹脂原有優(yōu)異透光性的前提下制備出耐熱PMMA樹脂，并且通過DSC，TGA，NMR，F(xiàn)TIR，GPC等測試方法對共聚物的耐熱性、熱穩(wěn)定性、吸水性以及分子鏈結構進行研究，得出以下結論：(1)共聚含有大體積疏水性基團的單體IBMA能夠增強PMMA樹脂的耐熱性。共聚34wt%IBMA時，Poly(MMA-co-IBMA)二元共聚物的玻璃化轉變溫度為132.2oC。但是共聚IBMA會降低PMMA的熱穩(wěn)定性，使其起始熱分解
4、溫度下降。(2)第三共聚單體MAAM的少量引入可以在保持Poly(MMA-co-IBMA)二元共聚物的耐熱性的前提下改善熱穩(wěn)定性，使其起始熱分解溫度提高。當MMA/IBMA/MAAM為80/14/6時，Poly(MMA-co-IBMA-co-MAAM)三元共聚物的起始熱分解溫度為299.2oC，玻璃化轉變溫度為143oC，吸水率僅為0.37wt%。(3)通過聚合后分子內環(huán)化的方法可以制備高耐熱PMMA樹脂。環(huán)化溫度230oC，真空度-0.0095Mpa，環(huán)化時間2min，可以制備出高耐熱環(huán)化PMMA樹脂，其起始熱
5、分解溫度高達347oC，玻璃化轉變溫度為154oC，吸水率僅為0.35wt%。(4)在真空連續(xù)環(huán)化的過程中，在保持其優(yōu)良透光性的基礎上，所制備出的高耐熱PMMA樹脂的環(huán)化反應以分子內環(huán)化為主，無交聯(lián)反應。關鍵詞：聚甲基丙烯酸甲酯耐熱性分子內環(huán)化熱穩(wěn)定性玻璃化轉變溫度IAbstractPoly(methylmethacrylate)(PMMA)isatransparentpolymericmaterialpossessingmanyexcellentproperties,suchaslightweight,high
6、lighttransmittance,chemicalresistance,colorlessness,resistancetoweatheringcorrosion,andgoodinsulatingproperties.TheglasstransitiontemperatureofPMMA,however,isrelativelylow,whichlimitsitsapplicationsintheoptical-electronicindustry,suchascompactdiscs(CD),optica
7、lglasses,lightguideplateandopticalfibers.InordertoimprovetheheatresistanceofthePMMAresin,itwasreportedthatmanymodifiedwayswereinvestigatedbysomenationalscholars.Recently,thecopolymerizationofN-cyclohexylmaleimide(ChMI)orN-phenylmaleimide(PMI)withMMAhasbeenkno
8、wnasoneofthebestwaystoimprovetheheatresistanceofPMMA.TheincorporationofrigidpolarmaleimidestructureinthemacromolecularchainincreaseboththeTgandthedegradationtemperatureofthemodifiedPMMA.T
