如何实现纳米材料在性质和功能方面的可调控,是研究者们长期以来的关注热点。近年来,由于结构和尺寸的可控性,聚合物刷常被视为一种制备可控纳米材料的理想结构。然而,如何实现聚合物刷通用和简易的制备,成为了研究者们需要克服的共同难题。可控的活性自由基聚合为其发展提供了可行的方法。本文利用两种反应条件温和、单体选择范围广泛、后处理简便且成本较低的活性自由基聚合,制备了一系列不同结构的哑铃型聚合物刷并研究了其热稳定性及其在聚合物加工流动性改善方面的应用。首先,本文采用了可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合及原子转移自由基聚合(ATRP)两种活性自由基聚合制备了一系列具有不同主链和侧链长度的哑铃型聚合物刷,并通过核磁共振法(NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)及热重分析(TGA)等测试手段对聚合物刷的结构及性能进行表征。NMR,FT-IR及GPC的结果表明:通过控制聚合反应的投料比和反应时间可以有效的控制哑铃型聚合物刷的主链长度和侧链长度,得到结构不同的哑铃型聚合物刷;通过DSC和TGA的数据可以获得聚合物刷的热力学信息。其次,本文利用热重分析法对聚合物的热降解动力学进行研究。通过Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法对热降解数据进行对比和分析,研究证实哑铃型聚合物刷具有较好的热稳定性且其热稳定性与其结构有着密切关系,即聚合物刷的热稳定性随着主链和侧链长度的增加而降低,聚合物刷的热稳定性研究结果为后续的聚合物加工奠定了基础。最后,本文将一系列哑铃型聚合物刷分别按照3份、5份和10份的比例添加到聚苯乙烯当中,利用加工过程中熔体粘度的变化来对比不同主链和侧链长度的哑铃型聚合物刷对聚苯乙烯塑料加工过程所起到的增塑作用。研究结果表明,聚苯乙烯的加工粘度随着哑铃型聚合物刷添加量的增加、主链长度的减少以及侧链长度的增加而有所降低,其降粘效果与市售增塑剂进行对比也表现出了一定的市场潜力。