我国是全球人造板生产、消费和国际贸易第一大国,年产量占全球总产量的50%以上。然而,目前人造板生产中大量使用的甲醛基树脂胶黏剂已成为室内甲醛污染的首要来源,极大影响着人们的健康与工作、生活质量。随着国内外人造板甲醛释放限量标准不断提升,开发无醛人造板用胶黏剂,对解决人造板甲醛污染难题,推动人造板工业转型升级,提高我国人造板产业及家居产品国际竞争力具有重大意义。虽然目前已开发了包括大豆蛋白、淀粉、异氰酸酯、热塑性树脂、水性聚氨酯、聚丙烯酸酯乳液、环氧树脂、木质素及无机材料等多种无醛胶黏剂,但仍存在成本较高、胶合性能不理想、施加工艺复杂等问题。基于上述背景,本论文提出通过自稳定沉淀聚合制备马来酸酐共聚物微球,进而利用微球比表面积大且多孔的特点通过气固反应实现其氨解,合成了两类水溶性马来酰胺酸共聚物。在深入研究两类共聚物在加热条件下酰胺酸基团转化或主链弱键断裂反应的特点和规律基础上,开发出了两种生产成本低且施加工艺简便的水性无醛木材胶黏剂。论文的主要研究内容和结果如下:1、提出了一种由马来酸酐共聚物微球经无溶剂反应制备马来酰亚胺共聚物微球的方法。首先通过自稳定沉淀聚合制备了粒径为226 nm、452nm、543 nm和728 nm的单分散苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）微球,进而通过气-固反应,以氨气、甲胺和乙胺为氨化试剂,合成了三种苯乙烯-马来酰胺酸共聚物（SMAA）微球,分别为NH3-SMAA,N-methyl SMAA和N-ethyl SMAA。研究结果表明,气-固反应速率受SMA微球的比表面积、孔径分布以及气体分子大小等因素影响,当SMA微球粒径为226 nm或者采用氨气作为反应气体时,气-固原位酰胺化反应可在5 min内完成。而使用溶液聚合制备的团聚SMA固体颗粒,即使延长反应时间至2 h,也只能得到氨解程度在80%左右的产物。通过对上述SMAA微球进一步加热制备了苯乙烯-马来酰亚胺共聚物（SMI）微球。SMAA微球的酰亚胺化反应受体系是否密闭、酰胺基所连支链的类型以及微球粒径等因素影响。将SMAA微球原位加热至140℃以上,在密闭体系中产物为具有优异耐热性且酰亚胺化程度超过98%的SMI,而在开放体系中则为SMA和SMI的混合物,且温度越高,反应速率越快。酰亚胺化动力学曲线表明,N-methyl SMAA的酰亚胺化速率最快,在180℃反应时,4 h以内酰胺酸基团可以完全变为酰亚胺基团,而NH3-SMAA的速率最慢,反应时间需延长至6 h左右。与SMA微球相比,SMI微球的热性能更好。NH3-SMI的玻璃化转变温度为240℃,N-ethyl SMI的最快热分解温度为445℃,远高于SMA的玻璃化转变温度（210℃）和最快热分解温度（390℃）。溶解性测试表明,N-methyl SMI和N-ethyl SMI可以溶解在丙酮中,NH3-SMI不能溶于丙酮,但是NH3-SMI中的酰亚胺基团可以与水分子形成分子间H键,使得它可以溶解于水/丙酮的混合溶液（质量比=1/5-2/5）。SMI膜的静态水接触角在86°至100°之间,高于SMA膜的68°。这种制备SMI微球的方法操作简单、成本低、无溶剂,有望应用于耐热涂层和复合材料等领域。2、基于马来酰胺酸共聚物开发了一种水溶性绿色无醛人造板胶黏剂。研究了苯乙烯-马来酰胺酸共聚物（SMAA）与木材在热压过程中的反应机理。傅立叶变换红外光谱（FTIR）、酸碱滴定、水接触角等测试结果表明,SMAA在热压条件下可以同时生成SMA和SMI,且反应速率随温度升高而加快。干燥的SMAA在180℃热压10 min,马来酰胺酸共聚物中大部分的酰胺酸基团（85%）转变为酰亚胺基团,少部分酰胺酸基团（15%）会转变为酸酐基团;而在160℃或140℃热压10 min,酰胺酸基团的酰亚胺化程度分别降低至38%和8%,且无酸酐化反应发生。将25%质量浓度的SMAA粘稠水溶液同样在180℃、160℃和140℃热压10 min,发现水分的存在可以使酰胺酸基团的酸酐化反应的温度降低,在160℃时即有14%的酰胺酸基团变为酸酐基团,在180℃时此值提高至27%。对杨木刨花与SMA在不同温度下热压产物进行酸碱滴定分析,结果表明共聚物的酸酐基团会与木材中的羟基发生酯化反应,成为聚合物与木材的共价结合位点,在160℃和180℃时,分别有70%和80%的酸酐基团变为酯键。水接触角测试表明,刨花板表面的水接触角会随热压温度的提高而提高,140℃热压时的水接触角为105°,160℃和180℃热压时提高至113°和118°。纤维板的截面SEM、ATR-FTIR以及水接触角测试表明,人造板存在一层厚度为30μm且具有防水效果的表面层,可以有效防止水分的渗透,赋予人造板优异的防水性能。最后,系统地考察了热压温度以及聚合物用量对人造板性能的影响。当SMAA用量为纤维或刨花质量的15%,在180℃热压5 min后,即可成功生产出符合国标要求的中密度纤维板和刨花板。纤维板的内结合强度为0.66 MPa,煮沸2 h后的内结合强度为0.37 MPa,室温水浸泡24 h后的厚度膨胀率为13%。刨花板的内结合强度为0.7 MPa,煮沸2 h后的内结合强度为0.15 MPa,室温水浸泡2 h和24 h后的厚度膨胀率分别为6%和18%。当SMAA用量为30 g/m~2时（远低于脲醛树脂胶合板大于70 g/m~2的施胶量）,胶合板的干胶合强度为1.15 MPa,湿胶合强度为0.93 MPa,仍超过国标所要求的0.7 MPa。因此,鉴于马来酰胺酸共聚物较低的生产成本和施胶量,其有望作为一种新型无醛型木材胶黏剂,替代脲醛树脂应用于各类人造板的生产。3、开发了一种基于马来酰胺酸-α-甲基苯乙烯共聚物大分子引发剂制备核-壳、囊泡状、棒状纳米粒子的新方法,并成功将核-壳纳米粒子用于木材常温粘接加工。首先合成了兼具乳化作用和引发作用的马来酰胺酸-α-甲基苯乙烯共聚物大分子引发剂（MAA-alt-AMS）。通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分析验证了共聚物中“AMS-AMS”型单元的存在。通过自由基捕捉实验证实了MAA-alt-AMS在70℃以上加热时,“AMS-AMS”单元可断裂生成自由基且该单元的含量为总链节数的2.71%,MAA-alt-AMS的分解活化能为62.81 k J/mol。然后,利用MAA-alt-AMS成功引发了丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）的乳液聚合聚合诱导自组装,得到了以MAA-alt-AMS为壳,BA-ran-MMA为核的纳米粒子,且纳米粒子的均一性良好,分散系数极低（PDI＜5%）。通过向反应介质中加入乙醇以及调节反应介质的p H等手段,该体系还可以制备囊泡状以及棒状的异型微纳粒子。详细研究了单体配比、MAA-alt-AMS用量、反应温度、体系浓度对聚合过程的影响。增加MMA的占比,提高MAA-alt-AMS用量、反应温度、体系浓度都可以提高聚合产率,尤其是当MAA-alt-AMS为单体质量的40%,体系浓度为50%时,聚合产率接近100%。利用TEM、DLS以及GPC测试,跟踪了纳米粒子生长过程,发现纳米粒子在60 min前生长速度较快,可以生长至160 nm,60 min后粒径只增长了15 nm。纳米粒子的分子量也会随着反应时间而增大。DSC测试表明,纳米粒子存在两个玻璃化转变温度,一个来源于MAA-alt-AMS壳,为162℃;另一个来源于BA-ran-MMA核,调节BA/MMA的配比可对其进行调整（-21℃至50℃）。利用搭接-剪切实验证实了该纳米粒子拥有良好的粘接木材的能力,在室温下粘接时,BA/MMA=1/1的纳米粒子的对木材的粘接性能最好,干胶合强度可达3.5MPa。