基于N-取代马来酰亚胺型耐热改性剂的制备与应用

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zh_engxu
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近年来,由于塑料材料使用范围的迅速扩大,广大人们对精细高分子材料的各个性能提出了越来越苛刻的要求,尤其是材料的耐热性能。本文利用耐热主单体N-环己基马来酰亚胺(CHMI)的特性,将CHMI作为耐热单体用于共聚物耐热改性剂中提高其耐热性,取得了一些有益的结果。通过研究不同单体聚合的共聚制备耐热改性剂,具体研究内容如下:(1)通过以N-环己基马来酰亚胺(CHMI)为耐热主单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为极性单体和苯乙烯(St)为非极性单体以及引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)、溶剂二甲苯为原料,制备三元共聚物CHMI-St-GMA,考察不同单体配比含量对耐热改性剂的耐溶剂性、玻璃转化温度(Tg)以及分子量及其分布的影响。其工艺条件为:聚合单体及0.6%BPO在105℃条件下反应4h,得到耐热改性剂CHMI-St-GMA的Tg约200℃,最大分子量达69000、其分布在1.8-2.3之间。同时,具有较好的耐溶剂性。(2)以热失重法探讨含甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物耐热改性剂在不同升温速率条件下的热降解动力学。使用3种不同的计算方法(Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman法)对三元共聚物的热稳定性进行探究,依据阿伦尼乌斯方程k=k exp(-E?RT),计算三元共聚物耐热改性剂的热降解过程的动力学常数A、表观活化能E及反应级数n。研究结果显示,随着测试过程中升温速率的不断增加,含GMA三元共聚物的热降解温度和热降解速率都在不断提高,DTG峰变高且峰顶温度向高温区域移动;Kissinger法得到CHGS的降解活化能Ea为224.511kJ/mol,表观指前因子A为2.558×1013;FWO法及Friedman法计算结果基本一致,Ea为221.4613kJ/mol,反应级数n为1.1107。(3)以溶液聚合方法,采用分批投料的方式控制聚合物结构合成四元聚合物CHMI-MMA-St-α-MeSt耐热改性剂,考察不同原料配比的耐热改性剂热重、玻璃化温度、分子量及其分布等。结果显示,通过α-甲基苯乙烯代替部分苯乙烯,不同原料配比对反应体系条件有一定的影响,随CHMI与St配比改变而调整,但工艺条件变化不显著;耐热改性剂CHMI-MMA-St-α-MeSt的起始热分解温度均在200℃以上,随着CHMI单体配比百分数的增加,耐热改性剂的起始热分解温度也逐渐升高,其中最大分解速率时温度可以达到400℃。
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