β-二酮与伯胺会发生脱水缩合反应,产生β-酮亚胺结构。该反应具有条件温和、高效、功能化的原料种类多、易于分子设计等诸多优点,在高分子材料改性增强领域有着突出的优点和广泛的应用前景。本文将从以下两个方面进行研究。(1)首先利用丙烯酸正丁酯(BA)和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇酯(AAEM)共聚合成分子链上含有β-二酮基团的丙烯酸酯共聚物xBA-AAEM,再通过β-二酮和伯胺缩合接枝邻二羟基形成氢键网络,邻二羟基与硼酸反应形成硼酯键,以及β-酮亚胺的金属配位特性构建三重交联网络。通过拉伸和动态力学测试系统地分析了聚合物膜的力学性能和影响因素。结果表明,邻二羟基的引入不仅可以使共聚物分子链之间形成氢键网络,显著提高力学强度,还可以提供吸收硼酸的通道,少量的B(约1 wt%)即可进一步增强力学性能,发挥类似于植物中无机元素的“矿化作用”。经过对分子链结构的设计及交联密度的调节,共聚物基体的性能完成了从“软而韧”到“强而韧”的转变。制得的硼酯交联共聚具有pH响应性,采用局部浸泡交联和酸碱性调节实现材料的形状设计与恢复。(2)使用对苯二甲醛与聚醚胺D400为原料,按照三个不同的投料比进行席夫碱反应,合成胺封端的不同链段长度的二胺交联剂。将此交联剂加入到(1)中合成的不同比例的丙烯酸酯共聚物xBA-AAEM,合成一系列共24种交联聚合物。通过红外以及核磁测试表征交联反应的发生。通过调节交联剂的结构和添加量,可以有效影响聚合物的溶胀性能。拉伸测试和动态热机械分析结果显示了力学性能随分子结构、交联密度的变化规律。